一种片上网络的制作方法

1.本技术涉及计算机技术领域，特别是涉及一种片上网络。


背景技术：

2.片上网络(network
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chip，noc)是片上系统(system
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chip，soc)的一种新的通信方法。它是多核技术的主要组成部分。noc方法带来了一种全新的片上通信方法，显著优于传统总线式系统(bus)的性能。基于noc的系统能更好地适应在未来复杂多核soc设计中使用的全局异步局部同步的时钟机制。
3.但现有noc的结构均匀性较差，例如现有noc中心位置节点的路由器的端口分别连接至上、下、左、右节点和本地设备，结构非对称，导致noc的负载的分布均匀性较差。


技术实现要素：

4.本技术主要解决的技术问题是提供片上网络，以提高片上网络接入的负载的均匀性，进而提高片上网络传输效率，提升芯片的整体性能。
5.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种片上网络。该片上网络包括：多个普通节点，形成二维网络，普通节点位于二维网络中网格线的相交处，普通节点用于数据转发；多个负载节点，设置在二维网络中网格线上或者网格线的延长线上，用于与接入的负载进行数据交互。
6.在一具体实施例中，普通节点及负载节点均包括路由器，普通节点的路由器包括至少两个第一普通端口，第一普通端口与相邻设置的其它普通节点或负载节点连接。
7.在一具体实施例中，负载节点的路由器包括至少一个第二普通端口及至少一个负载端口，第二普通端口与相邻设置的普通节点的第一普通端口或者其它负载节点的负载端口连接，负载端口与负载连接。
8.在一具体实施例中，路由器的端口的数量小于或者等于4。
9.在一具体实施例中，二维网络的网格为方格。
10.在一具体实施例中，普通节点的第一普通端口的数量为4。
11.在一具体实施例中，位于网格线上的负载节点的第二普通端口的数量为2，位于网格线上的负载节点的负载端口的数量为2；位于延长线上的负载节点的第二普通端口的数量为1，位于延长线上的负载节点的负载端口的数量为2。
12.在一具体实施例中，位于网格线上的负载节点的第二普通端口的数量为2，位于网格线上的负载节点的负载端口的数量为2；位于延长线上的负载节点的第二普通端口的数量为1，位于延长线上的负载节点的负载端口的数量为3。
13.在一具体实施例中，两个普通节点之间串联设置至少两个负载节点。
14.在一具体实施例中，多个负载节点包括第一负载节点及第二负载节点，负载包括第一负载及第二负载，第一负载向与其连接的第一负载节点发送数据；第一负载节点接收并解析数据，以获取用于接收数据的第二负载节点；生成第一负载节点到第二负载节点之
间的数据传输路径；沿数据传输路径将数据传输至第二负载节点；第二负载节点将接收的数据分发给与其连接的第二负载。
15.本技术的有益效果是：区别于现有技术，本技术片上网络用于数据转发的普通节点位于网格线的相交处，而用于负载进行数据交互的负载节点位于在普通节点形成的二维网络中网格线上或者网格线的延长线上，能够使得负载节点均匀分布在该二维网络中及其周边，以提高负载节点接入的负载的均匀性，进而提高片上网络传输效率，提升芯片的整体性能。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本技术片上网络一实施例的结构示意图；
18.图2是图1实施例片上网络中普通节点的路由器的端口结构的结构示意图；
19.图3是图1实施例片上网络中负载节点的路由器的端口结构的结构示意图；
20.图4是本技术片上网络一实施例的结构示意图；
21.图5是本技术片上网络一实施例的结构示意图；
22.图6是本技术数据传输方法一实施例的流程示意图；
23.图7是图1实施例片上网络基于图6实施例数据传输方法的状态结构示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本技术保护的范围。
25.本技术中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
26.本技术首先提出一种片上网络，如图1至图3所示，图1是本技术片上网络一实施例的结构示意图；图2是图1实施例片上网络中普通节点的路由器的端口结构的结构示意图；图3是图1实施例片上网络中负载节点的路由器的端口结构的结构示意图。本实施例片上网络10包括：多个普通节点a及多个负载节点b；其中，多个普通节点a形成二维网络，普通节点a位于二维网络中网格线的相交处，普通节点a用于数据转发；多个负载节点b设置在二维网络中网格线上或者网格线的延长线上，用于与接入的负载进行数据交互。
27.本实施例的负载为负载ip(internet protocol)，负载ip是指通过ip地址与负载
节点b连接的负载。
28.区别于现有技术，本实施例片上网络10用于数据转发的普通节点位于网格线的相交处，而用于负载进行数据交互的负载节点b位于在普通节点a形成的二维网络中网格线上或者网格线的延长线上，能够使得负载节点b均匀分布在该二维网络中及其周边，以提高负载节点b接入的负载的均匀性，进而提高片上网络10的传输效率，提升芯片的整体性能。
29.可选地，本实施例的普通节点a及负载节点b均包括路由器，普通节点a的路由器包括至少两个第一普通端口，第一普通端口与相邻设置的其它普通节点a或负载节点b连接，以使该普通节点a将数据转发给与其相邻设置的其它普通节点a或负载节点b。
30.本实施例普通节点a的路由器设有至少两个第一普通端口，以实现数据转发时的输入及输出。
31.可选地，本实施例负载节点b的路由器包括至少一个第二普通端口及至少一个负载端口，第二普通端口与相邻设置的普通节点a的第一普通端口或者其它负载节点b的负载端口连接，其中，负载节点b的路由器的负载端口与负载ip连接，以将该负载ip与其相邻设置的普通节点a或者其它负载节点b进行数据交互。
32.本实施例负载节点b设有至少一个第一普通端口及至少一个第一负载节点，以实现数据交互时的输入及输出。
33.可选地，本实施例普通节点a的路由器的端口数量及负载节点b的路由器的端口数量均小于或者等于4。而传统片上网络中心位置节点的路由器的端口数量至少为5，分别连接至上、下、左、右节点和本地设备，端口数量较多，节点面积较大。因此，本实施例的路由器的端口的数量小于或者等于4，相对于传统片上网络，能够减少普通节点a及负载节点b处路由器的端口数量，能够减少节点的面积，从而减少片上网络的面积，或者可以增加预留面积，提高负载ip的容纳量。
34.可选地，本实施例二维网络的网格为方格，能够提高片上网络的对称性及节点分布的均匀性，以提高负载节点接入的负载的均匀性，进而提高片上网络10的传输效率，提升芯片的整体性能。
35.具体地，本实施例普通节点a的路由器的端口数量为4，即第一普通端口的数量为4(如图2所示)，用于分别与与其相邻设置的四个负载节点b连接；本实施例位于网格线上的负载节点b的路由器的端口数量为4，包括两个第二普通端口及两个负载端口(如图3所示)，两个第二普通端口分别与两个普通节点a连接，两个负载端口分别与两个负载ip连接；本实施例位于延长线上的负载节点b的路由器的端口数量为3，包括一个第二普通端口及两个负载端口的数量为2，一个第二普通端口与普通节点a连接，两个负载端口分别与两个负载ip连接。
36.由上述分析可知，本实施例片上网络中的每个普通节点a的路由器的结构完全相同，可以实现普通节点a的复制；位于网格线的延长线上的每个负载节点b的路由器的结构完全相同，可以实现该类负载节点b的复制；位于网格线上的每个负载节点b的路由器的结构完全相同，可以实现该类节点的复制。
37.本实施例的普通节点a的上、下、左、右分别与负载节点b连接，且每个负载节点b均与两个负载ip连接，能够进一步提高片上网络10接入的负载ip分布的均匀性，进而提高片上网络10的传输效率，提升芯片的整体性能。
38.相对于传统片上网络的非对称结构，本实施例的片上网络10的结构对称性较好，能够避免采用全手动设计，因此能够减少工作量。
39.在另一实施例中，如图4所示，图4是本技术片上网络第二实施例的结构示意图。本实施例片上网络40与上述实施例片上网络10的区别在于：本实施例片上网络40中位于网格线上的负载节点b的第二普通端口的数量为2，位于网格线上的负载节点b的负载端口的数量为2；而位于网格线的延长线上的负载节点b的第二普通端口的数量为1，位于网格线的延长线上的负载节点b的负载端口的数量为3。
40.这种结构能够增加负载节点b的负载端口数量，增加片上网络40接入的负载ip数量，增加其负载能力。
41.本实施例的普通节点a的路由器及负载节点b的路由器的端口数量均为4；在其它实施例中，普通节点的路由器及负载节点的路由器的端口数量可以小于4，例如，普通节点的路由器包括两个第一普通端口，分别与左、右相邻或者上下相邻的两个负载节点连接，负载节点的路由器包括两个第二普通节点及一个普通节点，等等。
42.在另一实施例中，如图5所示，图5是本技术片上网络第三实施例的结构示意图。本实施例片上网络50与上述实施例片上网络10的区别在于：本实施例的两个普通节点a之间串联设置两个负载节点b，以增加片上网络50接入的负载ip数量，增加其负载能力。
43.在其它实施例中，两个普通节点之间可以串联多个负载节点，具体可以根据片上网络的负载能力进行设置。
44.从图5中可知，本实施例片上网络50中的每个普通节点a的路由器的结构完全相同，可以实现普通节点a的复制；位于网格线的延长线上的每个负载节点b的路由器的结构完全相同，可以实现该类负载节点b的复制；位于网格线上的每个负载节点b的路由器的结构完全相同，可以实现该类节点的复制；因此可以减少片上网络50的设计工作量。
45.且每个普通节点a与其相邻设置的负载节点b组成的网格单元(如图5中普通节点a及与其相邻的四个负载节点b组成)的结构相同，因此可以复制整个网格单元，能够进一步减少片上网络50的设计工作量。
46.本技术的上述实施例中，普通节点的路由器的端口数量及负载节点的路由器的端口数量均小于或者等于4，当然，在其它实施例中，普通节点的路由器的端口数量可以大于4和/或负载节点的路由器的端口数量可以大于4。
47.在其它实施例，本技术片上网络的普通节点形成的二维网络的网格还可以成正六边形或者正三角形等形状设置。
48.需要指出的是，各种其它形状的二维网络，及二维网络中每个节点处路由器端口的其它数量，及二维网络中普通节点与负载节点的其它连接方式均属于本技术的保护范围。
49.在一应用场景中，多个负载节点包括第一负载节点及第二负载节点，负载包括第一负载及第二负载，第一负载向与其连接的第一负载节点发送数据；第一负载节点接收并解析数据，以获取用于接收数据的第二负载节点；生成第一负载节点到第二负载节点之间的数据传输路径；沿数据传输路径将数据传输至第二负载节点；第二负载节点将接收的数据分发给与其连接的第二负载。
50.本技术进一步提出一种数据传输方法，如图6所示，图6是本技术数据传输方法一
实施例的流程示意图。本实施例数据传输方法可用于片上网络，该片上网络至少包括：多个普通节点及多个负载节点，多个普通节点形成二维网络，且位于二维网络中网格线的相交处，多个负载节点设置在二维网络中网格线上或者网格线的延长线上，多个负载节点包括第一负载节点及第二负载节点；其中，第一负载节点为源负载节点，即与源负载ip连接的负载节点；第二负载节点为目标负载节点，即与目标负载ip连接的负载节点。
51.本实施例中片上网络可以参阅上述实施例片上网络，这里不赘述。
52.本实施例数据传输方法具体包括以下步骤：
53.步骤s61：第一负载向与其连接的第一负载节点发送数据。
54.如图7所示，在一应用场景中，第一负载ip1向与其连接的第一负载节点b1发送数据。
55.步骤s62：第一负载节点接收并解析数据，以获取用于接收数据的第二负载节点。
56.第一负载节点b1接收第一负载ip1发送的数据，并解析该数据，获取用于接收数据的第二负载节点b3的地址等信息。
57.步骤s63：生成第一负载节点到第二负载节点之间的数据传输路径。
58.基于数据信息、二维网络中的节点、当前运行全局链路状态及拥塞信息等生成第一负载节点b1到第二负载节点b3之间的数据传输路径(如图7中虚线所示)。
59.步骤s64：沿数据传输路径将数据传输至第二负载节点。
60.沿数据传输路径将第一负载节点b1接收的数据经过普通节点a1、负载节点b2、普通节点a2传输至第二负载节点b3。
61.步骤s65：第二负载节点将接收的数据分发给与其连接的负载。
62.第二负载节点b3接收数据，并解析该数据，获取目标负载ip2的地址等信息，并按照该地址信息将数据分发给目标负载ip2。
63.区别于现有技术，本技术片上网络包括：多个普通节点，形成二维网络，普通节点位于二维网络中网格线的相交处，普通节点用于数据转发；多个负载节点，设置在二维网络中网格线上或者网格线的延长线上，用于与接入的负载进行数据交互。通过这种方式，本技术片上网络用于数据转发的普通节点位于网格线的相交处，而用于负载进行数据交互的负载节点位于在普通节点形成的二维网络中网格线上或者网格线的延长线上，能够使得负载节点均匀分布在该二维网络中及其周边，以提高负载节点接入的负载的均匀性，进而提高片上网络传输效率，提升芯片的整体性能。
64.以上所述仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。