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
9期
1971-1979
,共9页
王谛%赵天磊%唐遇星%窦强
王諦%趙天磊%唐遇星%竇彊
왕체%조천뢰%당우성%두강
三维集成电路%片上网络%三维片上网络%硅通孔%路由器
三維集成電路%片上網絡%三維片上網絡%硅通孔%路由器
삼유집성전로%편상망락%삼유편상망락%규통공%로유기
three dimensional integrated circuit%networks on chip%three dimensional networks on chip%through silicon via%router
三维集成电路(three dimensional integrated circuit,3D IC)和片上网络(network on chip,NoC)是集成电路设计发展的两个趋势.将两者结合的三维片上网络(three dimensional networks on chip,3D NoC)是当前研究的热点之一.针对现有3D NoC的研究没有充分关注硅片内与硅片间的异构通信特征.提出了面向通信特征的硅片间单跳步(single hop inter dies,SHID)体系结构,该结构采用异构拓扑结构和硅片间扩展路由器(express inter dies router,EIDR).通过实验数据的分析表明,与3DMesh和NoC-Bus这两种已有的3D NoC结构相比,SHID结构有以下特点:1)延迟较低,4层堆叠时比3D Mesh低15.1％,比NoC Bus低11.5％;2)功耗与NoC-Bus相当,比3D-Mesh低10％左右;3)吞吐率随堆叠层数增加下降缓慢,16层堆叠时吞吐率比3D-Mesh高66.98％,比NoC-Bus高314.49％.SHID体系结构同时具备性能和可扩展性的优势,是未来3D NoC体系结构良好设计选择.
三維集成電路(three dimensional integrated circuit,3D IC)和片上網絡(network on chip,NoC)是集成電路設計髮展的兩箇趨勢.將兩者結閤的三維片上網絡(three dimensional networks on chip,3D NoC)是噹前研究的熱點之一.針對現有3D NoC的研究沒有充分關註硅片內與硅片間的異構通信特徵.提齣瞭麵嚮通信特徵的硅片間單跳步(single hop inter dies,SHID)體繫結構,該結構採用異構拓撲結構和硅片間擴展路由器(express inter dies router,EIDR).通過實驗數據的分析錶明,與3DMesh和NoC-Bus這兩種已有的3D NoC結構相比,SHID結構有以下特點:1)延遲較低,4層堆疊時比3D Mesh低15.1％,比NoC Bus低11.5％;2)功耗與NoC-Bus相噹,比3D-Mesh低10％左右;3)吞吐率隨堆疊層數增加下降緩慢,16層堆疊時吞吐率比3D-Mesh高66.98％,比NoC-Bus高314.49％.SHID體繫結構同時具備性能和可擴展性的優勢,是未來3D NoC體繫結構良好設計選擇.
삼유집성전로(three dimensional integrated circuit,3D IC)화편상망락(network on chip,NoC)시집성전로설계발전적량개추세.장량자결합적삼유편상망락(three dimensional networks on chip,3D NoC)시당전연구적열점지일.침대현유3D NoC적연구몰유충분관주규편내여규편간적이구통신특정.제출료면향통신특정적규편간단도보(single hop inter dies,SHID)체계결구,해결구채용이구탁복결구화규편간확전로유기(express inter dies router,EIDR).통과실험수거적분석표명,여3DMesh화NoC-Bus저량충이유적3D NoC결구상비,SHID결구유이하특점:1)연지교저,4층퇴첩시비3D Mesh저15.1％,비NoC Bus저11.5％;2)공모여NoC-Bus상당,비3D-Mesh저10％좌우;3)탄토솔수퇴첩층수증가하강완만,16층퇴첩시탄토솔비3D-Mesh고66.98％,비NoC-Bus고314.49％.SHID체계결구동시구비성능화가확전성적우세,시미래3D NoC체계결구량호설계선택.
