一种基于“包‑电路”交换技术的路由模式切换配置器制造技术

本发明专利技术公开一种基于“包‑电路”交换技术的路由模式切换配置器，其应用于在片上网络映射数据批量差距较大的传输事务时，可通过配置切换网络路由模式，锁定数据源端和数据目的端之间路由节点端口连接方向，即刻构建无冲突无拥塞的传输链路，直至事务处理完毕再次配置切换回分布式路由。面对片上系统密集度复杂度不断膨胀的计算任务，在复用路由节点硬件资源前提下，经由配置信息切换为集总路由，重构所有事务的传输链路，可避免分布式路由自寻链路因方向占用造成网络长时拥塞、事务处理迟延等问题，既提高传输事务并行处理能力，又增强网络节点挂载的计算核布局的容忍度，完善系统多事务映射性和协同性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于“包-电路”交换技术的路由模式切换配置器
本专利技术涉及一种基于“包-电路”交换技术的路由模式切换配置器，属于片上网络通讯

技术介绍
随着集成电路集成度不断提高，集成电路向集成系统转变，对处理器核之间的互联架构提出更高要求，传统总线结构的扩展度、并行度、全局时钟同步度已经成为限制其发展的瓶颈，而片上网络具有良好的地址空间、可扩展性、并行处理能力，采用全局同步局部异步的机制有效解决功耗和面积问题，逐渐称为业内青睐的主流片上通信方式。“包-电路”交换技术是一种适用于大批量数据传输的交换方式，其特点是将数据传输事务分为三个阶段：链路建立阶段，数据传输阶段和链路撤销阶段。此交换技术采用“包”交换技术用于链路建立，采用“电路”交换技术锁定已建立的链路，形成链路独占，进行数据传输，直至传输完成，再撤销链路。但是，“包-电路”交换技术的链路独占专享的方式会造成网络不同程度的拥塞，不同数据传输事务所需链路之间重复的路径段越多则拥塞程度越明显，数据传输事务所需链路越长越容易造成其他大量事务的拥塞。因此，通常所采用的分布式路由难以有效避免片上网络高拥塞情况。
技术实现思路
本专利技术为克服现有技术的不足之处，提出一种基于“包-电路”交换技术的路由模式切换配置器，在分布式路由基础上封装可配置可切换的集总路由模式，在处理数据批量差距大的传输事务时，重构数据传输链路，替代分布式路由逐次逐段建立链路的过程，有效避免网络拥塞造成的重复请求建立过程，极大减轻传输事务之间的相互干扰，优化时间开销和传输效率，提高系统整体性能。本专利技术为达到上述目的所采用的技术方案是：一种基于“包-电路”交换技术的路由模式切换配置器，其特征是，所述路由模式切换配置器应用于映射数据批量差异大的传输事务并造成网络链路拥塞度高的片上网络中，所述路由模式切换配置器包括配置网络和包电路交换片上网络，所述包电路交换片上网络的基本路由节点在分布式路由基础上，封装集总路由；所述配置网络是切换并配置路由模式的多播网络，所述配置网络的配置节点与所述电路交换片上网络的路由节点一一对应，配置信息包含所有路由节点的节点坐标、入端口和出端口、链路使能信号，节点坐标、入端口和出端口配置路由节点的路由方向，链路使能信号切换片上网络的路由模式；所述包电路交换片上网络的路由节点接收不同数据源端的路由请求，路由节点内部根据轮询机制逐次处理所述路由请求，进而连通路由方向决定的端口以构建传输链路，所述链路所有途径路由节点的入端口和出端口即被锁定，由该传输事务独自占有，直至通道被释放；若路由节点所有可请求端口均被锁定占用，向数据源端返回链路建立失败信号，数据源端在接收到信号后，重复请求建立链路，直至所请求端口空闲，构建链路，至传输事务处理完毕为止；所述包电路交换片上网络将数据源端所携带的目的节点坐标与当前路由节点坐标进行比较，选择和入端口匹配的链路出端口，若所选出端口被锁定占用，则继续仲裁转向能力范围内其他出端口的占用情况，端口空闲可用，则构建链路，端口均锁定占用，向数据源端返回失败信号，表示无法构建链路；所述集总路由解码所述配置网络下发的配置信息，匹配至当前路由节点的所有入端口和出端口，链路使能信号标识配置信息中入端口和出端口的路由方向被锁定占用；每个路由节点具有五个方向，即具有五对入端口和出端口，入端口和出端口可自行选择组合方式和组合数量，但同一方向入端口和出端口通常不组合。优选地，分布式路由根据当前路由节点坐标(Y，X)与数据目的路由节点坐标(DY，DX)比较寻找路由方向，五个方向包括：本地方向、东方向、南方向、西方向和北方向，链路路由机制如下：a.当DX>X，DY>Y，可选路由方向为东方向和南方向；b.当DX>X，DY<Y，可选路由方向为东方向和北方向；c.当DX<X，DY>Y，可选路由方向为西方向和南方向；d.当DX<X，DY<Y，可选路由方向为西方向和北方向；e.当DX>X，DY＝Y，可选路由方向为东方向；f.当DX<X，DY＝Y，可选路由方向为西方向；g.当DX＝X，DY>Y，可选路由方向为南方向；h.当DX＝X，DY<Y，可选路由方向为北方向；i.当DX＝X，DY＝Y，可选路由方向为本地方向；集总路由接受配置信息，配置信息包括路由节点的方向和端口，五个方向和端口包括：本地方向入/出端口、东方向入/出端口、南方向入/出端口、西方向入/出端口和北方向入/出端口，集总路由端口组合方式可按配置建立传输链路，在入端口和出端口无重复使用原则下，分布式路由的路由机制将切换成如下集总路由机制：a.集总路由单个路由节点链路建立数为1，一对入端口和出端口配对组合；b.集总路由单个路由节点链路建立数为2，两对入端口和出端口配对组合；c.集总路由单个路由节点链路建立数为3，三对入端口和出端口配对组合；d.集总路由单个路由节点链路建立数为4，四对入端口和出端口配对组合；e.集总路由单个路由节点链路建立数为5，五对入端口和出端口配对组合。优选地，当经由配置网络向片上网络路由节点下发配置信息后，在复用路由节点硬件资源情况下，切换路由模式为集总路由，分布式路由自寻链路的结果将被置为无效，由集总路由配置链路的方式取代，所述集总配置链路的入端口和出端口可按如下方式确定：a.集总路由通道建立数为1，链路入端口可为五个方向的任何一个，每个出端口为除去该入端口所在方向的四个方向任何一个；b.集总路由通道建立数为2，链路入端口可为五个方向的任何两个，每个出端口为除去该入端口所在方向的四个方向任何一个；c.集总路由通道建立数为3，链路入端口可为五个方向的任何三个，每个出端口为除去该入端口所在方向的四个方向任何一个；d.集总路由通道建立数为4，链路入端口可为五个方向的任何四个，每个出端口为除去该入端口所在方向的四个方向任何一个；e.集总路由通道建立数为5，表示该路由节点配置五条链路，链路入端口为五个方向。优选地，路由模式按照如下方式确定：情况1：在配置网络没有下发集总配置的配置信息时，路由模式工作在分布式路由模式下，所有路由节点的路由机制均为转向路由机制，需要进行节点坐标的比较来确定路由方向；情况2：在配置网络下发集总配置的配置信息后，路由模式将切换成集总路由模式，所有路由节点的路由机制均切换为配置信息指定的链路建立机制，在加入事务调度的因素下，重构链路布局，而无需调整计算核布局；再次下发配置信息可将路由模式重新切换成分布式路由；在一定程度规避高风险的基础上，保持不同传输事务的并行性。需要说明的是，本专利技术中所提到的包电路交换片上网络的基本路由节点在分布式路由基础上，封装集总路由指的是设计并增添具有集总路由功能的路由模块，与分布式路由的路由模块共同包含于片上网络的基本路由节点中；使片上网络每个路由节点均有分布式路由和集总路由两种路由模式。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果体现在：1、本专利技术提供的路由模式切换配置器，封装可切换的集总路由和分布式路由，可通过配置网络下发配置信息对片上网络进行集总配置，拆解所有传输事务拥塞路径，重构崭新无拥塞链路，全新链路将原本将会迟延的传输事务提升至并行处理，提高网络路由节点利用率和传输效率，在复用原有网络结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于“包‑电路”交换技术的路由模式切换配置器，其特征是，所述路由模式切换配置器应用于映射数据批量差异大的传输事务并造成网络链路拥塞度高的片上网络中，所述路由模式切换配置器包括配置网络和包电路交换片上网络，所述包电路交换片上网络的基本路由节点在分布式路由基础上，封装集总路由；所述配置网络是切换并配置路由模式的多播网络，所述配置网络的配置节点与所述电路交换片上网络的路由节点一一对应，配置信息包含所有路由节点的节点坐标、入端口和出端口、链路使能信号，节点坐标、入端口和出端口配置路由节点的路由方向，链路使能信号切换片上网络的路由模式；所述包电路交换片上网络的路由节点接收不同数据源端的路由请求，路由节点内部根据轮询机制逐次处理所述路由请求，进而连通路由方向决定的端口以构建传输链路，所述链路所有途径路由节点的入端口和出端口即被锁定，由该传输事务独自占有，直至通道被释放；若路由节点所有可请求端口均被锁定占用，向数据源端返回链路建立失败信号，数据源端在接收到信号后，重复请求建立链路，直至所请求端口空闲，构建链路，至传输事务处理完毕为止；所述包电路交换片上网络将数据源端所携带的目的节点坐标与当前路由节点坐标进行比较，选择和入端口匹配的链路出端口，若所选出端口被锁定占用，则继续仲裁转向能力范围内其他出端口的占用情况，端口空闲可用，则构建链路，端口均锁定占用，向数据源端返回失败信号，表示无法构建链路；所述集总路由解码所述配置网络下发的配置信息，匹配至当前路由节点的所有入端口和出端口，链路使能信号标识配置信息中入端口和出端口的路由方向被锁定占用；每个路由节点具有五个方向，即具有五对入端口和出端口，入端口和出端口可自行选择组合方式和组合数量，但同一方向入端口和出端口通常不组合。...

【技术特征摘要】
1.一种基于“包-电路”交换技术的路由模式切换配置器，其特征是，所述路由模式切换配置器应用于映射数据批量差异大的传输事务并造成网络链路拥塞度高的片上网络中，所述路由模式切换配置器包括配置网络和包电路交换片上网络，所述包电路交换片上网络的基本路由节点在分布式路由基础上，封装集总路由；所述配置网络是切换并配置路由模式的多播网络，所述配置网络的配置节点与所述电路交换片上网络的路由节点一一对应，配置信息包含所有路由节点的节点坐标、入端口和出端口、链路使能信号，节点坐标、入端口和出端口配置路由节点的路由方向，链路使能信号切换片上网络的路由模式；所述包电路交换片上网络的路由节点接收不同数据源端的路由请求，路由节点内部根据轮询机制逐次处理所述路由请求，进而连通路由方向决定的端口以构建传输链路，所述链路所有途径路由节点的入端口和出端口即被锁定，由该传输事务独自占有，直至通道被释放；若路由节点所有可请求端口均被锁定占用，向数据源端返回链路建立失败信号，数据源端在接收到信号后，重复请求建立链路，直至所请求端口空闲，构建链路，至传输事务处理完毕为止；所述包电路交换片上网络将数据源端所携带的目的节点坐标与当前路由节点坐标进行比较，选择和入端口匹配的链路出端口，若所选出端口被锁定占用，则继续仲裁转向能力范围内其他出端口的占用情况，端口空闲可用，则构建链路，端口均锁定占用，向数据源端返回失败信号，表示无法构建链路；所述集总路由解码所述配置网络下发的配置信息，匹配至当前路由节点的所有入端口和出端口，链路使能信号标识配置信息中入端口和出端口的路由方向被锁定占用；每个路由节点具有五个方向，即具有五对入端口和出端口，入端口和出端口可自行选择组合方式和组合数量，但同一方向入端口和出端口通常不组合。2.根据权利要求1所述的路由模式切换配置器，其特征是，分布式路由根据当前路由节点坐标(Y，X)与数据目的路由节点坐标(DY，DX)比较寻找路由方向，五个方向包括：本地方向、东方向、南方向、西方向和北方向，链路路由机制如下：a.当DX>X，DY>Y，可选路由方向为东方向和南方向；b.当DX>X，DY<Y，可选路由方向为东方向和北方向；c.当DX<X，DY>Y，可选路由方向为西方向和南方向；d.当DX<X，DY<Y，可选路由方向为西方向和北方向；e.当DX>X，DY＝Y，可选路由方向为东方向；f.当DX<X，DY＝Y，可选路由方向为西方向；g.当DX＝X，DY&...

【专利技术属性】
技术研发人员：张多利，姚永彤，宋宇鲲，杜高明，钱庆松，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34