无虚拟通道的故障容错芯片网络路由设计

本文是一篇关于"无虚拟通道的片上网络容错路由算法"的研究论文，作者是来自西安交通大学人工智能与机器人研究所的Pengju Ren、Qingxin Meng、Xiaowei Ren和Nanning Zheng。他们针对未来可靠且大规模并行多核系统的设计需求，提出了一种无需虚拟通道的故障容忍自适应路由策略，旨在降低设计复杂性、减少能耗和服务时间，并通过减少轻量级路由器的面积来进一步降低硬件故障的可能性。 在当前的许多核心系统中，由于虚拟通道的使用可能会增加系统的复杂性和功耗，因此不依赖虚拟通道构建容错网络已经成为一个颇具吸引力的方向。论文的核心贡献在于构建了一个无环的通道依赖图，这个图能够打破所有的循环同时保持网络的连通性，确保数据传输的顺畅进行。这种方法避免了虚拟通道可能导致的死锁问题，从而提高了系统的可靠性。 实验部分对一个8x8的二维网格网络进行了广泛的测试，结果表明，在均匀随机流量下，当10%的链接发生故障时，该容错路由方案能够达到99.73%的可靠性；而当故障率提升到20%时，可靠性仍维持在97.56%。这些数值体现了该方法的有效性和对于高故障环境的稳健性。 文章的研究类别和主题包括电子设计自动化（EDA）2.1部分：片上通信和片上网络（NoC），专注于片上通信网络模型的建模和分析，以及容错和适应性路由技术的发展。该研究不仅对提高芯片级别的系统可靠性具有实际意义，也为未来的高性能、低功耗和高可用性的多核系统设计提供了理论基础和实践指导。通过这篇论文，我们可以看到研究人员对于如何在不牺牲性能的前提下优化片上网络设计的深入理解和创新尝试。