本发明专利技术提供一种总线控制装置以及向总线控制装置输出指示的控制装置，通过有效地抑制路径切换时的资源争夺，可缩短路径切换延迟，提高总线的平均利用效率。总线控制装置设置在总线主控器与被网络化的通信总线之间，并对在通信总线上流动的数据包的发送路径进行控制。总线控制装置具备：路径表管理部，其对多个发送路径以及多个发送路径的每一个的发送状况进行管理；参数生成部，其生成符合规定的概率分布的参数、或者符合预先确定的规则的参数；决定部，其基于多个发送路径的每一个的发送状况和参数，决定发送路径；和中继部，其进行在通信总线上流动的数据包的中继处理。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于在具备被网络化的通信总线的半导体芯片中进行通信总线的控制的装置、方法以及程序。
技术介绍
近年来,伴随着SoC(System on Chip)或处理器的高功能化,取代通常的通信总线，关注着作为网络型总线的NoC(Network on Chip)。在NoC中，可以相互连接多个总线主控器(master)或存储器。 例如，图I (a)以及(b)表示NoC总线的一部分结构。图I (a)是表示硬件连接结构例的图，附图说明图1(b)表示其示意图。图1(a)以及(b)示出设置在芯片10上的总线主控器Ia Ic分别经由总线控制装置(R)2而与总线3连接。其中，以下的本申请附图的NoC总线以图1(b)所示的示意图进行描述。图2表示以2维网格(mesh)型结合了总线主控器的NoC总线的结构例。针对每个微型处理器或DSP、存储器、输入输出电路等总线主控器，配置进行数据传送路径的控制的中继节点R，以短布线连接(link)中继节点R之间。在本申请说明书中，中继节点R也被称作中继装置或总线控制装置。在这种构成中，存在多个用于从发送源的总线主控器向接收目的地的总线主控器进行数据传送的通信路径。例如，图3表示从发送源到发送目的地为止的3条路径(I) ⑶。与总线的负荷状况相匹配地从多个选择候选路径之中选择最佳路径，从而传送数据有效地分散在芯片整体中，能够预料总线的平均利用效率的提高。因而，总线整体的吞吐量(throughput)得以提高，可以降低设计时或工作时的总线的工作频率，能够降低芯片的功耗。另外，由于总线主控器之间的数据传送用的等待时间(延迟时间)得以改善，因而能够最大限度地提升总线主控器的性能(performance),也涉及芯片整体的处理能力的提高。在专利文献I中公开了与总线的状态相匹配地在相互连接总线主控器的总线上选择多个数据传送路径的方法。根据专利文献I的技术，从发送源的总线主控器到接收目的地的总线主控器，以帧为单位对传送对象的数据进行传送。在接收目的地正常地接收了帧的情况下，返回应答(acknowledge)数据，否则不返回应答数据。发送源的总线主控器根据没有返回应答数据来检测帧传送的不良情况，并通过选择其他发送路径来再次发送帧，从而继续进行通信。在接收到的帧的头部(header)中检测到错误的情况下，因为在接收目的地的总线主控器中帧被废弃，所以在发送源的总线主控器中不会接收应答数据。另外，在利用中的数据传送路径中，帧的传送延迟会变大，在规定时间内帧仍未到达接收目的地的情况下，在规定时间内也无法接收应答数据，从而发生路径的切换。与数据传送路径的状态相匹配地动态地切换路径，从而可以利用传送延迟和错误少的路径进行通信。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利技术第3816531号说明书
技术实现思路
(专利技术所要解决的技术问题)在采用作为现有技术的多个路径控制技术的情况下，发送源的总线主控器通过检测传送延迟时间的恶化来判定为有必要切换数据传送路径，以本身的数据传送状态最优的方式进行路径的选择(利己的路径选择)。换言之，发送源的总线主控器想要通过将使用路径从高负荷的路径切换为低负荷的路径来改善传送延迟时间。然而，在存在独立工作的多个总线主控器这样的一般NoC中，即便各总线主控器采用现有方法进行路径切换，也未必能达成数据传送性能的改善。其理由在于，独立工作的多个总线主控器想要彼此争夺来选择最优路径，所以会发生数据传送路径以及链路资源的争夺，在几个链路中会集中来自多个发送源的传送数据。其结果，在各路径间流动的传送数据流量的偏差会扩大。由于该传送数据流量的偏差所引起的传送延迟时间的恶化，使得各总线主控器反复进行路径的再次选择，因而路径切换所需的延迟时间会增大。另外，数据传送所需的等待时间也会增大，由此各总线主控器的工作速度受到限制。例如，在进行处理器与存储器之间的数据传送时，与存储器访问等待时间对应的处理器的等待周期(weight cycle)数会增大，从而关系到处理性能的下降。另外，由于争夺而导致吞吐量下降，在总线上消耗的电力也会增加。这是因为，如果不提高总线的工作频率，则无法获得所期望的总线传送能力。若由构成总线的晶体管的功耗P表示总线的功耗，并设开关速率为α、电路的电容为C、电源电压为V、工作频率为f，则可由数学式I表示功耗P。P= α · C · V2 · f其中，在此提及的“构成总线的晶体管”包括在发送数据的网络要素、与接收该数据的网络要素之间存在的网络要素(例如，中继节点)的晶体管。另外，通过抑制工作频率，从而电源电压也以数学式2所示的关系降低。权利要求1.一种总线控制装置，其设置在总线主控器与被网络化的通信总线之间，并对在所述通信总线上流动的数据包的发送路径进行控制，所述总线控制装置具备 路径表管理部，其对多个发送路径以及所述多个发送路径的每一个的发送状况进行管理； 参数生成部，其生成符合规定的概率分布的参数、或者符合预先确定的规则的参数； 决定部，其基于所述多个发送路径的每一个的发送状况和所述参数，决定发送路径；和 中继部，其进行在所述通信总线上流动的数据包的中继处理。2.根据权利要求I所述的总线控制装置，其中， 所述总线控制装置还具备切换部，其将所述数据包的发送路径切换为由所述决定部决定的新的发送路径， 所述中继部利用由所述切换部切换后的所述新的发送路径来发送所述数据包。3.根据权利要求I所述的总线控制装置，其中， 所述决定部根据所述参数是否被包括在基于表示所述发送状况的评价值计算出的选择概率的范围内，决定是否切换为与所述选择概率对应的发送路径。4.根据权利要求I所述的总线控制装置，其中， 所述决定部使用与各路径的发送状况的良好程度成比例的概率分布来进行路径的选择。5.根据权利要求4所述的总线控制装置，其中， 所述决定部针对传输速率比基准值高的速率的数据包的数据流，修正已经在使用中的路径的选择概率，并限制路径切换概率。6.根据权利要求3所述的总线控制装置，其中， 所述路径表管理部将发送状况低于预先确定的基准的路径确定为切换对象的路径，所述参数生成部利用以热噪声为基准的随机数、或者基于均匀分布、泊松分布或正态分布的伪随机数来生成所述参数， 关于在所述切换对象的路径上传输的数据包的数据流，所述决定部计算出随着所述发送状况的恶化而变大的评价值，根据所述参数是否被包括在所述评价值的范围内，来决定是否切换为与所述评价值对应的发送路径。7.根据权利要求3所述的总线控制装置，其中， 所述路径表管理部将发送状况低于预先确定的基准的路径确定为切换对象的路径， 所述参数生成部利用规则性变化的计数器来生成所述参数， 关于在所述切换对象的路径上传输的数据包的数据流，所述决定部计算出随着所述发送状况的恶化而变大的评价值，根据所述参数是否被包括在所述评价值的范围内，决定是否切换为与所述评价值对应的发送路径。8.—种控制装置，其向设置在总线主控器与被网络化的通信总线之间的总线控制装置输出指示，从而对在所述通信总线上流动的数据包的发送路径进行控制，所述控制装置具备 路径表管理部，其对多个发送路径以及所述多个发送路径的每一个的发送状况进行管理； 参数生成部，其生成符合规定的概率分布的参数、或者本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：石井友规，山口孝雄，吉田笃，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：
国别省市：
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