依赖多信道环网的死锁避免方法

本发明涉及集成电路芯片设计领域，具体涉及一种适用于片上互连网络的、依赖多信道环网的死锁避免方法。

背景技术：

1、随着大规模集成电路技术的不断发展，集成电路芯片的设计变得日益复杂，来自不断增大的功耗和单处理器架构性能回报逐渐减少带来的综合压力导致了多核芯片的出现，处理器芯片上集成的核数越来越多，从而成为众核。目前几乎所有的处理器芯片都是多核或众核了。随着半导体工艺尺寸进一步缩小，集成电路制造面临的挑战日益增大，随之出现了chiplet技术。chiplet技术通过将soc分成较小的裸片(die)，再将这些模块化的小芯片(裸片)互联起来，采用新型封装技术，将不同功能不同工艺制造的小芯片封装在一起，成为一个异构集成芯片。随着多核或众核芯片的片上计算核心数量的增加以及chiplet技术的发展，用于连接它们的片上互连网络变得至关重要。处理器片上互连网络上传输多种数据报文，比如请求(req)、监听(snp)、应答(ack)、响应(rsp)等。各种信息之间有一定的依赖关系(req->snp->ack->rsp)，容易产生死锁。为了解决性能和死锁问题，一般为每种数据报文设置单独的物理信道组成多信道环网，如图1所示。当数据报文需要在多信道环网与单信道环网之间通信时容易产生死锁。如何解决多信道环网与单信道环网之间通信时的死锁问题，已成为一项亟待解决的关键技术问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种依赖多信道环网的死锁避免方法，本发明能够避免片上互连网络出现死锁，提高片上互连网络的效率以及可靠性。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、一种依赖多信道环网的死锁避免方法，包括在多信道环网和单信道环网之间设置交联桥crossbridge，通过交联桥crossbridge将多信道环网和单信道环网相互连接，为多信道环网的请求req、监听snp、应答ack、响应rsp多种信息分别设置单独的物理信道，所述交联桥crossbridge为每一个物理信道分别设置独立的数据传输队列以用于向独立的多信道环网和单信道环网注入数据报文或卸载数据报文使得多种信息互不相干。

4、可选地，所述每一个物理信道分别设置独立的数据传输队列包括每一个物理信道分别设置独立的一对输入队列或者输出队列，其中输入队列用于把单信道环网上的数据报文注入到多信道环网中，输出队列用于从多信道环网卸载数据报文到单信道环网中去，且单信道环网与多信道环网的每个信道的输入队列与输出队列都有数据通路。

5、可选地，所述交联桥crossbridge还包括在输入队列朝向多信道环网的输出侧依次布置的第一多信道选择开关和多信道环网输出寄存器，所述第一多信道选择开关用于选择多信道环网输出寄存器或者输出队列输出的数据报文送入多信道环网输出寄存器，并通过多信道环网输出寄存器将输入的数据报文送入多信道环网中对应的物理信道；所述交联桥crossbridge还包括在输出队列朝向多信道环网的输入侧依次布置的第二多信道选择开关和多信道环网输入寄存器，所述多信道环网输入寄存器用于将多信道环网对应的物理信道输出的数据报文寄存后输出，所述第二多信道选择开关用于将多信道环网输入寄存器输出数据报文选择输出至输出队列或者第一多信道选择开关。

6、可选地，所述交联桥crossbridge还包括第一单信道选择开关、单信道环网输出寄存器、第二单信道选择开关和单信道环网输入寄存器，所述第一单信道选择开关用于从各个物理信道的输出队列和第二单信道选择开关的输出数据报文中选择一路数据报文后送入单信道环网输出寄存器，再通过单信道环网输出寄存器寄存后输出到单信道环网；所述单信道环网输入寄存器用于将单信道环网输出的数据报文寄存后输出至第二单信道选择开关，再通过第二单信道选择开关发送给第一单信道选择开关以及各个物理信道的输入队列和输出队列中之一。

7、可选地，单信道环网发送数据报文到多信道环网包括：

8、s101，单信道环网上的数据报文到达单信道环网输入寄存器，在单信道环网输入寄存器寄存后送入第一单信道选择开关，在第一单信道选择开关中按数据报文的类型卸载到多信道环网中的对应物理信道的输入队列中；

9、s102，输入队列针对进入的数据报文进行调度，通过第一多信道选择开关送入多信道环网输出寄存器，经多信道环网输出寄存器寄存后发送到多信道环网中的对应物理信道中。

10、可选地，多信道环网发送数据报文到单信道环网包括：

11、s201，多信道环网上的数据报文到达多信道环网输入寄存器，在多信道环网输入寄存器寄存后送入第二多信道选择开关，在第二多信道选择开关中按数据报文的类型卸载到多信道环网中的对应物理信道的输出队列中；

12、s202，在单信道环网上有一个空时间槽时，第一单信道选择开关基于预设的调度策略在多信道环网中各个物理信道的输出队列中择一注入到单信道环网输出寄存器中，经单信道环网输出寄存器寄存后发送到单信道环网。

13、可选地，所述交联桥crossbridge还包括检测单信道环网上的数据报文，当检测到单信道环网上的数据报文为多信道环网向单信道环网注入的时，则把该数据报文从单信道环网上卸载，然后按数据报文的类型加入到对应物理信道的输出队列中，同时释放该时间槽；所述输出队列的大小为l+n，其中常数l取值为单信道环网跳数的两倍，n为输出队列用于存储多信道环网上卸载的报文部分的长度。

14、可选地，步骤s202中第一单信道选择开关基于预设的调度策略在多信道环网中各个物理信道的输出队列中择一注入到单信道环网输出寄存器中时，按照rsp>ack>snp>req的优先级关系在多信道环网中各个物理信道的输出队列中择一注入到单信道环网输出寄存器，其中rsp表示传送响应rsp数据报文的物理信道，ack表示传送应答ack数据报文的物理信道，snp表示传送监听snp数据报文的物理信道，req表示传送请求req数据报文的物理信道。

15、此外，本发明还提供一种使用所述依赖多信道环网的死锁避免方法的微处理器，包括多个处理器核，且其中一部分处理器核通过多信道环网相连、另一部分处理器核通过单信道环网相连，且相邻的多信道环网和单信道环网之间通过交联桥crossbridge相连。

16、可选地，所述多个处理器核组成两个多信道环网和单个单信道环网，所述单信道环网各通过一个交联桥crossbridge与多信道环网相连。

17、和现有技术相比，本发明主要具有下述优点：本发明包括在多信道环网和单信道环网之间设置交联桥crossbridge，通过交联桥crossbridge将多信道环网和单信道环网相互连接，为多信道环网的请求req、监听snp、应答ack、响应rsp多种信息分别设置单独的物理信道，所述交联桥crossbridge为每一个物理信道分别设置独立的数据传输队列以用于向独立的多信道环网和单信道环网注入数据报文或卸载数据报文使得多种信息互不相干，本发明通过交联桥crossbridge能够实现多信道环网与单信道环网连通，进而实现多信道环网与多信道环网连通，并且可支持片上高性能局部性网络和全局网络互连以及多芯片间互连，能够避免片上互连网络出现死锁，提高片上互连网络的效率以及可靠性。