片上网络（NoC）的多阶段拓扑合成制造技术

公开了一种使用一组约束非常快速地自动创建片上网络(NoC)的过程，该组约束是NoC的需求。该过程将一组约束作为输入，并且产生NoC，该NoC的所有元素都被配置，并且具有这样的元素在芯片的布局规划上的布置。素在芯片的布局规划上的布置。素在芯片的布局规划上的布置。

【技术实现步骤摘要】
片上网络(NoC)的多阶段拓扑合成
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是Moez CHERIF等人的于2019年12月27日提交的题为“PHYSICALLY AWARE TOPOLOGY SYNTHESIS OF A NETWORK”的美国非临时专利申请第16/728,335号的部分继续申请，该申请的整个公开内容通过引用并入本文。


[0003]本技术属于计算机系统设计领域，并且更具体地涉及片上网络(NoC)拓扑的多阶段合成，其与逻辑合成无关。

技术介绍

[0004]在片上系统(SoC)中实现的多处理器系统通过诸如片上网络(NoC)等网络进行通信。知识产权(IP)块或元素或核用于芯片设计。SoC包括知识产权(IP)块的实例。一些IP块是源。一些IP块是目的地。源和目的地通过诸如NoC等网络进行通信。
[0005]每个网络元素的数目和精确功能取决于所采用的NoC技术。NoC包括在芯片上使用数字逻辑实现为逻辑功能的元素。分组形式的事务使用很多行业标准协议中的任何一种从源发送到一个或多个目的地。连接到NoC的源使用地址向目的地发送请求事务以选择目的地。NoC解码地址并且将请求从源传输到目的地。目的地处理事务并且向源发送响应事务，该响应事务由NoC传输回。
[0006]NoC的设计包括为NoC建立连接映射。挑战在于，连接映射必须考虑布局规划中IP块的位置，这表示布局规划中的物理约束。NoC还必须满足性能要求。各种设计性能要求包括：源与目的地之间的连接和时延；各种元素的频率；可用于NoC逻辑的最大面积；源与目的地之间的最小吞吐量；以及在附接到NoC的元素的布局规划上的位置。用最少量的逻辑和线路创建满足上述所有要求的最佳NoC是一项复杂的任务。创建该最佳NoC通常是芯片架构师或芯片设计者的工作。这是一项艰巨且耗时的任务。除了是一项艰巨的任务，每次需求发生变化时，NoC的设计都需要进行修改，诸如修改芯片布局规划，或修改预期性能。因此，该任务需要在芯片的设计时间内频繁地重做。该任务可以通过实现拓扑合成过程的软件来自动化。然而，用于生成NoC的典型拓扑合成过程尝试使用实际NoC组件找到解决方案，同时考虑到它们的真实大小和实际时序弧、以及其他约束，诸如布局规划和性能。尝试一次解决所有约束要慢几个数量级，因为元素的大小和时序弧是其配置的直接函数，而其配置随着拓扑合成器考虑各种选项而变化。
[0007]因此，需要一种在给定一组约束的情况下自动创建NoC的系统和方法。此外，该系统和方法需要非常快速地创建NoC，诸如在几分钟内(而不是几小时或几天)，因为对于复杂性高且设计者面临巨大时间压力的典型SoC项目，快速获取结果至关重要。

技术实现思路

[0008]根据本专利技术的各种实施例和方面，公开了使用一组约束非常快速地自动创建片上
网络(NoC)的系统和方法。约束是需求。该过程接收该约束作为输入并且产生导致的NoC，该NoC的所有元素都被配置，并且具有这样的元素在芯片的布局规划上的布置。本专利技术的一个优点是，它简化了芯片架构师或设计者的工作；它会在几分钟内完成，而不是几小时或几天。本专利技术的另一优点是能够为时间敏感的设计情况生成NoC，诸如典型的SoC项目，其中复杂度高，整体设计改变经常发生，并且设计者面临很强的时间压力。
附图说明
[0009]为了更全面地理解本专利技术，可以参考附图。本专利技术是根据以下描述中的方面和实施例参考附图或图来描述的，其中相同的数字表示相同或相似的元素。理解这些附图不被认为是对本专利技术范围的限制，通过使用附图以附加的细节描述了当前描述的方面和实施例以及当前理解的本专利技术的最佳模式。
[0010]图1示出了根据本专利技术的各个方面和实施例的用于使用网络的抽象元素进行合成的过程；以及
[0011]图2示出了根据本专利技术的各个方面和实施例的具有抽象元素的抽象网络。
具体实施方式
[0012]下面描述了说明本专利技术的各个方面和实施例的本技术的各个示例。通常，示例可以以任何组合使用所描述的方面。本文中叙述原理、方面和实施例及其具体示例的所有陈述旨在涵盖其结构和功能等效物。此外，这样的等效物旨在包括当前已知的等效物和未来开发的等效物，即所开发的执行相同功能的任何元素，无论结构如何。
[0013]注意，除非上下文另有明确规定，否则本文中使用的单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”包括多个所指对象。在整个说明书中对“一个方面”、“方面”、“某些方面”、“各个方面”或类似语言的引用表示结合任何实施例描述的特定方面、特征、结构或特性被包括在本专利技术的至少一个实施例中。
[0014]在短语“在一个实施例中”、“在至少一个实施例中”、“在实施例中”、“在某些实施例中”和类似的语言本说明书中的出现可能但不一定指代相同的实施例或类似的实施例。此外，本文中描述的本专利技术的方面和实施例仅是示例性的，并且不应当被解释为对本领域普通技术人员所理解的本专利技术范围或精神的限制。所公开的专利技术在包括本文中描述的任何新颖方面的任何实施例中被有效地制造或使用。本文中叙述本专利技术的方面和实施例的所有陈述旨在涵盖其结构和功能等效物。这样的等效物旨在包括当前已知的等效物和将来开发的等效物。
[0015]如本文中使用的，“源”、“主设备”和“发起者”是指知识产权(IP)块、单元或模块。术语“源”、“主设备”和“发起者”在本专利技术的范围和实施例内可互换使用。如本文中使用的，“目的地”、“从设备”和“目标”是指IP块，并且在本专利技术的范围和实施例内可互换使用。如本文中使用的，事务可以是请求事务或响应事务。请求事务的示例包括写入请求和读取请求。事务通过通信路径从源到目的地传输，该通信路径通过片上网络(NoC)，NoC包括各种链路和交换机(节点的一种类型)。
[0016]如本文中使用的，节点被定义为能够通过通信路径或通道创建、接收和/或传输信息的分发点或通信端点。节点可以是指以下中的任何一种：交换机、分离器、合并器、缓冲器
和适配器。如本文中使用的，分离器和合并器是交换机；并非所有交换机都是分离器或合并器。如本文中使用的并且根据本专利技术的各个方面和实施例，术语“分离器”描述具有单个入口端口和多个出口端口的交换机。如本文中使用的并且根据本专利技术的各个方面和实施例，术语“合并器”描述具有单个出口端口和多个入口端口的交换机。
[0017]NoC是通过组装基本网络功能(诸如网络接口单元、交换机、适配器、缓冲器)而制成的。NoC基本功能使用内部NoC传输协议彼此通信，通常基于分组的传输。网络接口单元将由附接的SoC单元使用的协议转换为在NoC内部使用的传输协议。在源与目的地之间切换路由业务流并且执行仲裁。适配器处理数据宽度、时钟和电源域之间的各种转换。缓冲器用于插入流水线元素以跨越长距离，或存储分组以处理快速发送方与慢速接收方之间的速率适配，反之亦然。
[0018]根据本专利技术的各个方面和实施例，用于自动构建NoC的过程包括拓扑合成阶段和映射阶段。根据本专利技术的各个方面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于网络的生成的方法，所述方法包括：接收针对所述网络的约束；使用所述约束执行拓扑合成以生成抽象网络以作为用于所述网络的实现的解决方案，其中所述抽象网络包括表示简化的真实元素的抽象网络元素；使用所述抽象网络生成所述网络的真实网络表示，其中所述真实网络符合针对所述网络的所述约束；以及使用所述真实网络和来自网络组件库中的元素产生实际网络，以基于位置和流水线优化所述真实网络，以便分别在所述实际网络中最小化逻辑拥塞和优化时序。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述抽象网络元素包括至少一个抽象交换机、至少两个抽象协议转换器和至少一个抽象适配器。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述抽象网络元素通过抽象链路可通信地连接在一起。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述生成的步骤包括从网络元素库接收网络元素描述的输入。5.根据权利要求4所述的方法，其中网络元素基于所述网络元素的网络元素描述而被选择以满足所述约束。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述约束包括先前生成的网络。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：阿特里斯公司，
类型：发明
国别省市：