计算机研究与发展
計算機研究與髮展
계산궤연구여발전
JOURNAL OF COMPUTER RESEARCH AND DEVELOPMENT
2014年
2期
454-463
,共10页
冯超超%张民选%李晋文%戴艺
馮超超%張民選%李晉文%戴藝
풍초초%장민선%리진문%대예
片上网络%容错%在线故障诊断%偏转路由%双向链路
片上網絡%容錯%在線故障診斷%偏轉路由%雙嚮鏈路
편상망락%용착%재선고장진단%편전로유%쌍향련로
network-on-chip%fault-tolerance%on-line fault diagnose%deflection routing%bidirectional link
随着CMOS工艺进入纳米时代,工艺尺寸的不断缩小增加了集成电路对瞬态故障与永久故障的敏感性.在片上网络中提供容错支持对于提高单芯片多处理器片上数据传输的可靠性至关重要.为了处理片上网络中的瞬态故障与永久故障链路,提出一种可配置双向链路的容错偏转路由器BiFTDR.相邻BiFTDR路由器之间采用一对可配置方向的双向链路互连,根据链路的故障状态和路由器的到达包信息对双向链路的方向进行动态配置,在单向链路故障的情况下不需要绕道路由即可实现容错,并且不需要路由表从而降低了路由器的硬件实现开销.模拟结果表明,在合成通信模式下,网络中包含5条和15条永久故障链路的情况下,BiFTDR路由器的包平均延迟比一种基于强化学习的容错偏转路由器分别少10％和19％;在真实应用运行踪迹通信模式下,与无故障网络的包平均延迟相比,BiFTDR路由器的性能损失不到1％.对于瞬态故障,即使在高故障率下BiFTDR路由器的性能下降程度也较小.在65 nm工艺下对BiFTDR路由器进行综合,能达到500 MHz的时钟频率,并且具有较小的面积和功耗开销.
隨著CMOS工藝進入納米時代,工藝呎吋的不斷縮小增加瞭集成電路對瞬態故障與永久故障的敏感性.在片上網絡中提供容錯支持對于提高單芯片多處理器片上數據傳輸的可靠性至關重要.為瞭處理片上網絡中的瞬態故障與永久故障鏈路,提齣一種可配置雙嚮鏈路的容錯偏轉路由器BiFTDR.相鄰BiFTDR路由器之間採用一對可配置方嚮的雙嚮鏈路互連,根據鏈路的故障狀態和路由器的到達包信息對雙嚮鏈路的方嚮進行動態配置,在單嚮鏈路故障的情況下不需要繞道路由即可實現容錯,併且不需要路由錶從而降低瞭路由器的硬件實現開銷.模擬結果錶明,在閤成通信模式下,網絡中包含5條和15條永久故障鏈路的情況下,BiFTDR路由器的包平均延遲比一種基于彊化學習的容錯偏轉路由器分彆少10％和19％;在真實應用運行蹤跡通信模式下,與無故障網絡的包平均延遲相比,BiFTDR路由器的性能損失不到1％.對于瞬態故障,即使在高故障率下BiFTDR路由器的性能下降程度也較小.在65 nm工藝下對BiFTDR路由器進行綜閤,能達到500 MHz的時鐘頻率,併且具有較小的麵積和功耗開銷.
수착CMOS공예진입납미시대,공예척촌적불단축소증가료집성전로대순태고장여영구고장적민감성.재편상망락중제공용착지지대우제고단심편다처리기편상수거전수적가고성지관중요.위료처리편상망락중적순태고장여영구고장련로,제출일충가배치쌍향련로적용착편전로유기BiFTDR.상린BiFTDR로유기지간채용일대가배치방향적쌍향련로호련,근거련로적고장상태화로유기적도체포신식대쌍향련로적방향진행동태배치,재단향련로고장적정황하불수요요도로유즉가실현용착,병차불수요로유표종이강저료로유기적경건실현개소.모의결과표명,재합성통신모식하,망락중포함5조화15조영구고장련로적정황하,BiFTDR로유기적포평균연지비일충기우강화학습적용착편전로유기분별소10％화19％;재진실응용운행종적통신모식하,여무고장망락적포평균연지상비,BiFTDR로유기적성능손실불도1％.대우순태고장,즉사재고고장솔하BiFTDR로유기적성능하강정도야교소.재65 nm공예하대BiFTDR로유기진행종합,능체도500 MHz적시종빈솔,병차구유교소적면적화공모개소.
