2D-Mesh结构NoC无虚通道容错路由算法

"基于内建自测技术的Mesh结构NoC无虚通道容错路由算法" 在当前微电子技术的发展中，片上网络（Network-on-Chip, NoC）已经成为多核处理器之间通信的关键架构。NoC的设计面临的一个重大挑战是如何在存在故障的情况下保证系统的可靠性和性能。本文提出的是一种针对2D-Mesh结构NoC的无虚通道容错路由算法，它充分利用了内建自测试（Built-in Self Test, BIST）技术来定位故障节点，从而实现高效的故障规避策略。 传统的路由算法可能在遇到故障节点时无法有效地重新路由数据包，导致通信效率降低。Zhang's算法提出了一种绕行策略，但未考虑如何优化负载均衡和减少绕行距离。本文的工作在此基础上进行改进，提出的新算法不仅能够获取故障区域的位置信息，还能通过优化的绕行策略，使得故障区域周围的链路负载更加均衡，同时减少数据包因绕行而增加的传输距离。 在8x8的2D-Mesh网络仿真中，与Chen's算法对比，新算法在故障区域为2x2、网络时延为70 cycles的场景下，能提高1.2%至4.8%的网络注入率。这意味着在网络有故障的情况下，新算法可以处理更多的数据流量，提高了网络的利用率。随着故障区域面积的扩大，这种优势更加显著，新算法在减少通信时延和提升网络吞吐量方面的表现更优。 虚通道技术通常用于NoC中以增加并发性和提高带宽，但在多故障节点环境下，虚通道可能会因为故障而失效，增加设计复杂性。因此，本文提出的无虚通道容错路由算法对于简化系统设计和提高容错能力具有重要意义。通过避免使用虚通道，新算法降低了对硬件资源的需求，同时也减少了由于管理虚通道带来的开销。 基于内建自测技术的2D-Mesh结构NoC无虚通道容错路由算法是一种有效应对片上网络故障的方法。它通过智能的绕行策略和故障检测机制，实现了在多故障情况下的高效通信，提高了网络性能，降低了通信延迟，并且在故障区域增大时展现出更好的适应性。这一研究成果为未来NoC设计中的容错路由提供了新的思路，对于构建更可靠的片上系统具有重要的理论和实践价值。