【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及片上网络(network on chip，noc)，具体涉及一种基于最短路径优先的二维mesh片上网络拓扑重构方法。
技术介绍
1、随着深亚微米技术的发展，再到封装技术的革新，电路器件的密度达到了前所未有的高度。由于芯片上的晶体管数量逐渐增加，从而使得芯片内部的通信变得更加复杂。传统总线方式在当前大规模复杂芯片发展的潮流下，暴露出性能瓶颈、功耗过高等诸多问题。因此，一种新型的互连架构片上网络应运而生。由于noc通常采用超大规模集成电路技术使其尽可能紧凑，因此导致规模越大的noc出现故障概率不断增加。为提高noc的可靠性，有必要使用一种有效的容错技术对含有故障处理单元的二维mesh noc拓扑进行重构。
2、在早期，由于芯片的集成度较低，单个面板所处的处理器核心数量较少，并且其内部结构也不像存储单元那样规整，因此关于noc容错技术的研究主要侧重于微体系结构级别的冗余。这种技术主要应用于单核芯片，其原理是当其中的一个核心出现故障的时候，可以使用核内其他的相关资源，并且整个核心可以处于降级状态，当一个可用的处理器内冗余被消耗殆尽时，整个核心就被认定为不可使用状态。然而对于多核芯片，由于芯片本身上的核心数量就很大，并且均采用最新技术封装而成，就没有必要容忍微体系结构级别的缺陷内核，因此采用核心级冗余是一种更为合适的方案。核心级冗余的思想是在芯片上放置冗余核心，当芯片内部的处理单元发生故障时，可以通过使用冗余核心来替换当前故障处理器单元核，构建一个新的无故障处理单元的逻辑拓扑来继续为系统提供服务。然而，由于不同的
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的是对于二维mesh片上网络上存在的故障处理单元影响整个系统可靠性的问题，提供一种基于最短路径优先的二维mesh片上网络拓扑重构方法。
2、为解决上述问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、一种基于最短路径优先的二维mesh片上网络拓扑重构方法，包括步骤如下：
4、步骤1、根据预定的冗余列数r，在阵列规模n×m的原始主阵列上定义冗余列；
5、当预定的冗余列数r为偶数时，将冗余列完全平均地分配在原始主阵列的最左侧和最右侧，此时原始主阵列左侧冗余列的数量与原始主阵列右侧冗余列的数量相同；
6、当预定的冗余列数r为奇数时，将冗余列相对平均地分配在原始主阵列的最左侧和最右侧，此时原始主阵列左侧冗余列的数量比原始主阵列右侧冗余列的数量少一列；
7、步骤2、按照从上到下，从左到右的顺序扫描当前主阵列的非冗余列中的故障处理器单元，并构建当前故障处理器单元到达左侧冗余列的左侧最短路径和到达右侧冗余列的右侧最短路径；
8、步骤3、先比较步骤2所得到的当前故障处理器单元的左侧最短路径与右侧最短路径的路径长度，将路径长度较小者作为故障补偿路径；再将故障补偿路径的所有节点进行循环左移的逻辑替换操作，以更新当前主阵列；
9、步骤4、对当前主阵列的冗余列进行归并操作，将处于左侧冗余列上的故障处理器单元按序归并至该左侧冗余列的左侧，将处于右侧冗余列上的故障处理器单元按序归并至该右侧冗余列的右侧；
10、步骤5、重复步骤2～4，直到当前主阵列的非冗余列中不存在故障处理器单元；
11、步骤6、将当前主阵列的左侧和右侧的冗余列去除后得到阵列规模为n×(m-r)的目标阵列。
12、上述步骤2中，构建当前故障处理器单元到达左侧冗余列的左侧最短路径l的具体过程为：
13、步骤1l、初始化，令当前故障处理器单元为左侧最短路径l的初始节点l1；
14、步骤2l、在当前节点lt的左侧备选处理器单元中选择后继处理单元；其中当前节点lt的坐标为(xt,yt)，则前节点lt的左侧备选处理器单元的坐标为(xt-1,yt-1)、(xt,yt-1)和(xt+1,yt-1)；
15、①若坐标为(xt-1,yt-1)、(xt,yt-1)和(xt+1,yt-1)的处理器单元都是正常处理器单元，则选择坐标为(xt,yt-1)的处理器单元为后继处理器单元；
16、②若坐标为(xt,yt-1)的处理器单元是故障处理器单元，坐标为(xt-1,yt-1)和(xt+1,yt-1)的处理器单元是正常处理器单元，则进一步判断坐标为(xt-1,yt-1)和(xt+1,yt-1)的处理器单元所在行是否为左侧冗余行：
17、若坐标为(xt-1,yt-1)和(xt+1,yt-1)的处理器单元所在行都是左侧冗余行，则选择坐标为(xt-1,yt-1)的处理器单元为后继处理器单元；
18、若坐标为(xt-1,yt-1)和(xt+1,yt-1)的处理器单元所在行仅有一个是左侧冗余行，则选择所在行是左侧冗余行的处理器单元为后继处理器单元；
19、若坐标为(xt-1,yt-1)和(xt+1,yt-1)的处理器单元所在行都不是左侧冗余行，则选择坐标为(xt-1,yt-1)的处理器单元为后继处理器单元；
20、其中左侧冗余行是指该行的非冗余列上的故障处理器单元的数量少于该行的左侧冗余列上的正常处理器单元的数量；
21、③若坐标为(xt,yt-1)的处理器单元是故障处理器单元，坐标为(xt-1,yt-1)和(xt+1,yt-1)的处理器单元仅有一个是正常处理器单元，则选择其中的正常处理器单元为后继处理器单元；
22、④若坐标为(xt-1,yt-1)、(xt,yt-1)和(xt+1,yt-1)的处理器单元都是故障处理器单元，则选择坐标为(xt,yt-1)的处理器单元为后继处理器单元；
23、步骤3l、令当前节点lt的后继处理器单元为左侧最短路径l的当前节点lt；
24、步骤4l、判断当前节点lt是否为冗余列上的正常处理器单元：如果是，则停止迭代，由此得到左侧最短路径l；否则，返回步骤2l。
25、上述步骤2中，构建当前故障处理器单元到达右侧冗余列的右侧最短路径r的具体过程为：
26、步骤1r、初始化，令当前故障处理器单元为右侧最短路径r的初始节点r1；
27、步骤2r、在当前节点rt的右侧备选处理器单元中选择后继处理单元；其中当前节点rt的坐标为(xt,yt)，则当前节点lt的右侧备选处理器单元的坐标为(xt-1,yt+1)、(xt,yt+1)和(xt+1,yt+1)；
28、①若坐标为(xt-1,yt+1)、(xt,yt+1)和(xt+1,yt+1)的处理器单元都是正常处理器单元，则选择坐标为(xt,yt+1)的处理器单元为后继处理器单元；
29、②若坐标为(xt,yt+1)的处理器单元是故障处理器单元，坐标为(xt-1,yt+1)和(xt+1,yt+1)的处理器单元是正常处理器单元，则进一步判断坐标为(xt-1,yt+1)和(本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于最短路径优先的二维Mesh片上网络拓扑重构方法，其特征是，包括步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种基于最短路径优先的二维Mesh片上网络拓扑重构方法，其特征是，步骤2中，构建当前故障处理器单元到达左侧冗余列的左侧最短路径L的具体过程为：
3.根据权利要求1所述的一种基于最短路径优先的二维Mesh片上网络拓扑重构方法，其特征是，步骤2中，构建当前故障处理器单元到达右侧冗余列的右侧最短路径R的具体过程为：
【技术特征摘要】
1.一种基于最短路径优先的二维mesh片上网络拓扑重构方法，其特征是，包括步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种基于最短路径优先的二维mesh片上网络拓扑重构方法，其特征是，步骤2中，构建当前故障处理器单元到...
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