分组交换的片上互连网络中的快速虚拟通道制造技术

本申请涉及“分组交换的片上互连网络中的快速虚拟通道”。公开了用于在芯片上部件网络中使用快速虚拟通道的方法、路由器节点和指令集。输入链路302可以经由快速虚拟通道110从分组交换网络中的源节点102接收快速流控制单元。输出链路306可以把快速流控制单元发送到汇节点106。交换机分配器322可以把快速流控制单元直接转发到输出链路306。

【技术实现步骤摘要】
分组交换的片上互连网络中的快速虚拟通道本分案申请的母案申请日为2009年3月31日、申请号为200980110393.9、专利技术名称为“分组交换的片上互连网络中的快速虚拟通道”。
本专利技术一般涉及单芯片多处理器(chipmult1-processor)上的部件之间的通信的领域。本专利技术还具体地涉及在单芯片多处理器上的部件之间创建快速(express)虚拟通信通道。
技术介绍
单芯片多处理器(CMP)或专用片上系统(ASOC)可能具有需要彼此通信的若干部件。这些部件可以是诸如处理器、高速缓存、数据寄存器或其他芯片部件之类的零件。芯片部件可以使用总线系统或专用布线系统进行通信。这些系统中的每一个可能要求大量的布线，其可能用尽芯片上的宝贵空间并且在信号之间产生干扰。这些部件可以通过使用分组交换系统来以空间更高效的方式进行通信。分组交换系统可以通过在部件之间传送数据分组来起作用，从而减小任意两个部件之间的布线量。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，提供了一种在片上网络中提供快速虚拟通道的方法，所述方法包括:经由快速虚拟通道从源节点接收快速流控制单元；以及基于资源缺乏计数器的值与资源缺乏阈值的比较，把快速流控制单元直接转发到输出链路以发送到汇节点；其中，每次去往作为快速流控制单元的相同输出端口的正常流控制单元被缓冲时，将更新所述资源缺乏计数器，其中，基于确定快速流控制单元正在快速虚拟通道上运行，相对于其它非快速流控制单元，快速流控制单元被给予优先选择。根据本专利技术的实施例，提供了一种在片上网络中提供快速虚拟通道的设备，所述设备包括:经由快速虚拟通道从源节点接收快速流控制单元的输入链路；基于资源缺乏计数器的值与资源缺乏阈值的比较，把快速流控制单元发送到汇节点的输出链路，其中，每次去往作为快速流控制单元的相同输出端口的正常流控制单元被缓冲时，将更新所述资源缺乏计数器；以及将快速流控制单元直接转发到输出链路的交换机分配器，其中，基于确定快速流控制单元正在快速虚拟通道上运行，相对于其它非快速流控制单元，快速流控制单元被给予优先选择。根据本专利技术的实施例，还提供了一种包含代码的机器可读介质和一种设备。【附图说明】要理解这些附图仅描绘了本专利技术的典型实施例，而因此不被视为对其范围的限制，将通过使用附图另外详细且具体地描述和解释本专利技术，在附图中:图1以框图示出单芯片多处理器部件数据分组传输的一个实施例。图2作为二维网状网络示出芯片上的部件网络的一个实施例。图3以框图示出实施快速虚拟通道的路由器节点微架构的一个实施例。图4作为二维网状网络示出芯片上的动态快速虚拟通道部件网络的一个实施例。图5作为框图示出芯片上的路由灵活(route-flexible)的动态快速虚拟通道部件网络的一个实施例。图6以流程图示出路由器节点处理来自虚拟通道的数据分组的方法的一个实施例。图7以网状网络示出快速虚拟通道网络中的资源缺乏(starvation)事件的一个实施例。图8以时间线示出正常虚拟通道基于信用(credit)的缓冲器管理系统的一个实施例。图9以时间线示出快速虚拟通道基于信用的缓冲器管理系统的一个实施例。图10以框图示出静态缓冲器管理系统的缓冲器计数的一个实施例。图11以框图示出动态共享的缓冲器管理系统的缓冲器计数的一个实施例。图12以框图示出可获得的进出给定节点的路径的组合的一个实施例。图13以框图示出虚拟通道的静态分区的一个实施例。图14以框图示出可以充当路由器节点的计算机系统的一个实施例。【具体实施方式】本专利技术的附加特征和优点将在以下的说明书中进行阐述，并且部分地将从说明书中显而易见，或者可以通过实践本专利技术而获悉。本专利技术的特征和优点可以借助于在所附权利要求书中具体指出的工具和组合来实现和获得。本专利技术的这些及其他特征将从以下的说明书和所附的权利要求书中变得更彻底地清楚，或者可以通过实践如本文所阐述的专利技术而获悉。下面详细讨论本专利技术的各个实施例。虽然讨论了具体的实施方式，但是应当理解这样做仅仅是为了说明目的。相关领域的技术人员将意识到在不偏离本专利技术的精神和范围的情况下可以使用其他部件和配置。本专利技术包括诸如方法、设备和计算机指令集之类的各种各样的实施例、以及与本专利技术的基本概念有关的其他实施例。公开了用于在芯片上的部件网络中使用快速虚拟通道的方法、路由器节点和指令集。输入链路可以经由快速虚拟通道从分组交换网络中的源节点接收快速流控制单元(express flow control unit)。输出链路可以把快速流控制单元发送到汇节点。交换机分配器可以把快速流控制单元直接转发到输出链路。单芯片多处理器(CMP)或专用芯片上系统(ASOC)可能具有许多需要彼此通信的部件。这些部件可以使用分组交换来传送数据而不使用过量的芯片空间。图1以框图示出单芯片多处理器部件数据传输100的一个实施例。充当源节点102的部件可以把数据集组织成数据分组。数据分组可以被分成一个或多个流控制单元(FLIT)。源节点102可以把每个FLIT传输到最近可用的部件。充当路由器节点104的接收部件可以把数据传输到下一个最近可用的部件，直到到达充当汇节点106的部件为止。FLIT从源节点102到汇节点106所遵循的路径可以被组织成虚拟通道。在正常虚拟通道(NVC) 108中，源节点102可以把FLIT传输到路由器节点104，该路由器节点104可以缓冲FLIT、组织该FLIT以及其他经历该管线的FLIT、然后把它们发送到输出链路以将其发送到下一个路由器节点104或汇节点 106。快速虚拟通道(EVC) 110可以通过接近专用链路的等待时间和能量而用来缩短封包化的片上网络和理想互连结构之间的性能和能量差距。EVCllO可以允许FLIT沿节点对之间的预定义路径绕过中间路由器节点104。与其他FLIT相比，可以给予在EVCllO上行进的FLIT优待，从而使得它们直接使用输出链路而不用进行缓冲，且不必通过每个路由器节点104处的路由器管线。EVCllO可以以类似于电路交换的方式促进流在网络中的创建而不涉及任何电路建立阶段，从而显著地减少分组传输等待时间。此外，通过允许FLIT实际上绕过中间路由器节点104，EVCllO可以减小缓冲量、路由器交换活动和每跳资源竞争，从而增加能量和面积效率。图2作为二维网状网络示出静态EVC分组交换网络200的一个实施例。虽然引用分组交换芯片多处理器网络，但是EVCllO可以用于任何分组交换网络。请注意，对本专利技术而言，网状网络的大小和二维性质是说明性的而决不是限定性的。每个节点202可以充当源节点102、路由器节点104或汇节点106。网络200中的每个节点202可以通过NVC108而连接到相邻节点202。而且，节点202可以通过EVCllO而连接到非相邻节点，从而允许FLIT沿预定义路径穿过多个中间节点或路由器节点104，而不用在任何路由器节点104处停止或缓冲。例如，从节点B行进到节点G的FLIT可以采取从节点B到节点D的规则NVC路径108并且然后采取从节点D到节点G的EVCllO或链路。EVCllO可以消除通过诸如节点E和F之类的路由器节点104的等待时间，并且通过消除路由器节点104上的所有缓冲操作来节约功率。在静态EVC网络中，具体的源节点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在片上网络中提供快速虚拟通道的方法，所述方法包括：经由快速虚拟通道从源节点接收快速流控制单元；以及基于资源缺乏计数器的值与资源缺乏阈值的比较，把快速流控制单元直接转发到输出链路以发送到汇节点；其中，每次去往作为快速流控制单元的相同输出端口的正常流控制单元被缓冲时，将更新所述资源缺乏计数器，其中，基于确定快速流控制单元正在快速虚拟通道上运行，相对于其它非快速流控制单元，快速流控制单元被给予优先选择。

【技术特征摘要】
2008.04.02 US 12/061,3021.一种在片上网络中提供快速虚拟通道的方法，所述方法包括: 经由快速虚拟通道从源节点接收快速流控制单元；以及 基于资源缺乏计数器的值与资源缺乏阈值的比较，把快速流控制单元直接转发到输出链路以发送到汇节点； 其中，每次去往作为快速流控制单元的相同输出端口的正常流控制单元被缓冲时，将更新所述资源缺乏计数器，其中，基于确定快速流控制单元正在快速虚拟通道上运行，相对于其它非快速流控制单元，快速流控制单元被给予优先选择。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括: 跟踪从快速虚拟通道接收的快速流控制单元； 如果达到资源缺乏阈值，则进入资源缺乏补救模式；以及 把正常流控制单元传输到相邻节点。3.如权利要求1所述的方法，其中快速虚拟通道具有静态长度。4.如权利要求1所述的方法，其中快速虚拟通道具有动态长度。5.如权利要求1所述的方法，其中快速虚拟通道是在最优快速虚拟通道不能用的情况下供替换的快速虚拟通道。6.如权利要求1所述的方法，其中快速虚拟通道具有静态分派的缓冲器。7.如权利要求1所述的方法，其中快速虚拟通道具有动态分派的缓冲器。8.一种在片上网络中提供快速虚拟通道的设备，所述设备包括: 经由快...

【专利技术属性】
技术研发人员：A库马，PP孔杜，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：