虚通道

摘要： WiNoC(Wireless Network-on-Chip)中的无线路由器面临着比传统片上路由器更加严峻的拥塞问题,平衡有线/无线链路负载是当前无线片上网络的研究热点之一.为此本文提出并设计了一种基于优先级的交叉开关仲裁方案PbSA(Priority based Switch allocator),其将优先级更高的无线数据包优先路由至无线路由器;结合PbSA提出了拥塞感知的路由算法CARA(Congestion-Aware Routing Algorithm),该算法有效平衡有线/无线链路负载且避免死锁,提高了数据包在网络中的路由效率.此外,本文还提出了新颖的虚通道划分方法,它不仅减少了实现PbSA的硬件复杂度,而且缓解了无线路由器发生拥塞时对整个网络的影响.实验表明,虽然本文的方案引入了较小的面积和功耗开销,但是具有良好的流量自适应特性,从而在低注入率或高注入率的情况下较好的提升了网络性能.

摘要： 针对综合化航电对机载网络通信提出的新要求,通过研究ASAAC中关于软件和通信的相关技术,按照机载应用的使用需求,设计并实现了一种虚通道通信技术,将网络介质、传输协议、操作系统等与应用任务解耦,在满足实时性和安全性的同时,提高了通信的透明性,为系统管理和应用任务提供了统一的通信平台,并基于FC网络进行了测试与验证.在某飞机的航电系统中得到了应用,功能和性能指标满足系统设计需求.

摘要： 考虑带启动时间的延迟N-策略Geo/G/1离散时间排队,得到了稳态队长和等待时间的随机分解结果.将该模型应用于ATM通信网络中的虚通道分析,给出了响应时间、启动率、闲置率的表达式.

摘要： 现代机载系统的综合化是将多个独立功能设备作为一个整体进行设计,在模块级进行高度综合集成,而串行RapidIO总线为核心的高性能交换网络是有效解决模块级集成互联的手段之一.作者所在团队在国外RapidIO总线标准的基础上结合工程实践,提炼升华为机载RapidIO总线标准.本文分析了该标准的构成和层次,提出了指导性的设计原则.

摘要： FPGA is widely used in avionics system,the method using JTAG to download the program is limited by the environment and equipment,it is inefficient,lack of flexibility and difficult to meet the needs of engineering demands.In this paper,a scheme to realize remote update of FPGA program is proposed.The scheme uses the RapidIO bus to build an online update real-time communication link in a heterogeneous way.The image file is transmitted from SRIO switch network to the FPGA node through the Ethernet,and then is written into the FLASH configuration space to achieve the remote update of FPGA program.After the test,the correctness and feasibility of the design is verified.The speed of FPGA program update is improved effectively.%现场可编程逻辑门阵列(FPGA)在航电系统领域广泛应用,但是采用JTAG方式更新FPGA程序,效率低下,易受设备环境限制而缺乏灵活性,已经难以满足工程应用的需求.提出了一种实现FPGA程序远程更新的方案,该方案采用RapidIO总线,以软件异构的方式,构建在线更新实时通信链路.通过以太网下发镜像升级文件,经SRIO交换网络传送至FPGA节点,写入FLASH配置空间,实现FPGA程序的远程更新.经过测试,验证了设计的正确性和可行性,并有效地提高了FPGA程序更新的速度.

摘要： 随着芯片复杂度的不断增大,设计一个高效的片上网络容错路由算法面临着巨大的挑战;由于芯片面积开销的限制,拥有低面积开销的无虚通道片上网络路由器受到学术界的广泛关注;但目前对无虚通道片上网络容错路由算法的研究却停留在容错性能上,而忽略了容错路由算法的路由路径过于单一所造成的负载不均、数据包平均延迟较大等问题;文章在借鉴已有的奇偶转向容错路由算法的基础上,对算法的故障模型和故障绕行策略进行优化,并在算法中融入负载均衡策略,以形成新的容错算法缓解上述问题;在9x9的2Dmesh网络中对新提出的算法和参考算法的仿真结果表明:与参考算法相比,新算法在降低数据延迟和吞吐量方面有着明显的优势,在最优情况下能减少8.92％数据延迟和增加10.46％的吞吐量.%As structure of chip is becoming more complex,an efficient routing algorithm designed for Network on Chip has became increasingly challenging.Currently,the research of fault-tolerant routing algorithm without virtual channels mainly focus on routing around fault,but neglects issues of load-balancing and latency caused by communication hotspot and single path between source and destination.To address the problems,a fault-tolerant routing algorithm based on Odd-Even turn rules with load-balancing strategy is proposed based on existing OE fault-tolerant strategy.The novel algorithm extend Odd-Even fault model and Odd-Even fault-tolerant strategy to enhance capacity of fault-tolerant and also fuse a load-balance strategy to relieve the issues.The simulation results demonstrate that the proposed algorithm outperforms in average package latency and throughout compared to reference algorithms in the 9x9 2D mesh NoC.In the best case,it reduces 8.92％ average delay and increase 10.46％ throughout.

摘要： 片上网络（network‐on‐chip ，NoC）消耗的功耗在整个芯片中所占比例不断增大，并且随着芯片工艺精度的提升和工作电压的不断降低，静态功耗占片上网络总功耗的比例也越来越大．当前芯片设计者致力于将未被使用的核设置为休眠状态来降低功耗．然而，即便是最前沿的芯片设计，当核休眠时与它连接的路由器都是保持在正常状态来进行报文传输．而与休眠核相连的片上网络路由器由于没有注入和吸收的报文，负载相对较低．在SMART （single‐cycle multi‐hop asynchronous repeated traversal）片上网络中，报文能够单周期从源路由器到目标路由器．基于单周期多跳旁路（SM ART ）技术，提出一种关闭低负载路由器虚通道的策略P‐SM ART ，以在不影响网络性能的情况下节省片上网络功耗．实验结果表明：相对于SMART 技术，P‐SMART的性能损失不超过2％，而功耗节省13．4％．%As the number of on‐chip cores in chip multiprocessors (CMPs) increase ,size of network‐on‐chips (NoCs) and network latency increase .NoCs consume an increasing fraction of the chip power as technology and voltage continue to scale down ,and static power consumes a larger fraction of the total power .Currently ,processor designers strive to send under‐utilized cores into deep sleep states in order to improve overall energy efficiency .However ,even in state‐of‐the‐art CMP designs ,when a core going to sleep the router attached to it remains active in order to continue packet forwarding .The router attached to a sleeping core has low traffic load ,due to no packets to or from sleeping core .An on‐chip network called SMART (single‐cycle multi‐hop asynchronous repeated traversal) that aims to present a single‐cycle data‐path all the way from the source to the destination .This paper ,we propose reducing the VC(virtual channel) of router that is attached to sleeping core ,based on SMART NoC , reducing power consumption and bringing little performance penalty .We evaluate our network using synthetic traffics .Our evaluation results show that VC power gating increases network latency less than 2% when the workload is low ,and compared with no bypass path network ,the power is reduced about 13 .4% .

摘要： 在借鉴已有的容错路由算法基础上,对故障节点进行扩展,解除部分节点转向限制、实施一定的均衡策略,缓解了上述问题.在9×9的2D mesh网络中的仿真结果表明:与未改进的算法相比,算法在降低数据延迟和过热节点数量等方面有着明显的优势,在最优情况下能降低12.7%的数据延迟和减少18.5%的过热节点.

摘要： 本文分析了Cray XC30系统蜻蜓网络自适应路由机制的实现流程和细节,重点对最小和非最小路由算法、分级路由表的组织结构、虚通道避免死锁等机制进行了深度解析,最后总结了蜻蜓网络中实现负载均衡且无死锁自适应路由的关键要点.

摘要： 针对RapidIO总线互联系统中网络节点间高效端对端通信功能的缺失,实现了基于消息机制的RapidIO通信中间件,以虚通道的方式为应用提供数据传输功能.虚通道采用HOST节点集中控制的管理方式,易于实现系统功能的迁移与重构.实物环境中的带宽、时延测试表明,RapidIO通信中间件具有很高的传输效率.

摘要： GPGPU作为一种高度并行的众核协处理器,对提升计算性能具有重要意义.本文分析了GPGPU片上网络的通信特性,发现网络中请求报文流量和回复报文流量的不对称性对片上系统性能有较大的影响.本文在静态虚通道划分机制的基础上,提出一种自适应动态虚通道划分机制.自适应动态虚通道划分机制可以根据网络状态对虚通道和带宽资源进行动态可重构分配,与静态虚通道划分机制相比,自适应动态虚通道划分机制在较低开销的情况下,平均提高了10.5％的性能.

摘要： 在ATM网络中，必须确定一种有效的虚通道(下称VP：Virtual Path)控制策略以提高网络资源的利用率。多阶段VP控制方法被设计成对VP分三阶段进行调整，每一阶段实现特定的任务。该文分析表明，此方法具有根多优点。在这一方法中，VP拓扑优化问题显得尤其重要，这是因为它是第一阶段和第三阶段的关键问题。该文首先给出此问题的数学形式，然后提出一种神经网络方法加以解决。数值实验结果表明我们的方法能够以极高的稳定性和有效性获得最优或近优解。

摘要： NoC作为SoC的下一代主流技术已经得到了快速的发展,然而设计一个高性能、低延时、资源占用少的NoC依然是个难点.本文提出了一种两个流水线级的NoC路由器架构,通过采用超前路由计算、以非推测性手段融合虚通道分配阶段和交叉开关分配阶段,减少传统路由器的流水阶段,从而改善了路由器的通信时延,为实现低延时的NoC设计提供了参考.

摘要： 本文针对目前国内外尚无专用于Noc测试的平台的现状，提出了一种基于FPGA的NoC测试平台设计。该平台能够实现常用的NoC拓扑结构，多种路由算法，并能进行各级故障建模和故障插入。本文着重介绍了测试平台的设计思路、switch中虚通道和路由仲裁器的设计，介绍了平台的各种功能的实现方式。文章给出了部分设计的RTL描述和使用QUATUS 8．1进行的时序仿真结果，验证了平台部分设计的正确和有效性。

摘要： 本文提出一种支持流数据传输的互连网络控制器的设计。该设计应用于FT64流处理器上,使得多个流处理器能够通过高性能网络进行数据传输以便进行并行流数据运算。该设计采用二维环绕网,使用虚通道避免死锁,支持多个流的数据同时传输。投片后的测试结果表明,该设计功能正确,核心频率为500MHz,链路时钟频率为400MHz,满足设计要求。

摘要： 论文根据对无线ATM通信网中快速越区切换问题的研究，提出了一种新的基于虚通道（VPs）的快速越区切换方案。本文详细描述了系统在采用CDMA多址接入方式情况下这种方案的软切换过程，通过计算机模拟分析了该方案的性能，并与虚拟连接树方案（VCT）、永久虚连接方案（PVC）进行了比较。

摘要： 基于高阶路由器构建大规模互连网络已经成为高性能计算领域的重要研究方向,高阶路由器中的仲裁策略应满足各个虚通道对目的流量比例以及优先级的需求.结合传统的FP、RR、LOTTERY仲裁策略,提出两种基于双层嵌套的仲裁策略——RL策略和RP策略.在RTL级的4×4高阶路由器上对设计的策略同传统策略进行对比,并利用DC综合工具对仲裁策略进行实现分析.结果表明,本文设计的两种仲裁策略在略为提升物理代价前提下,提高了对目的流量比例以及优先级的满足程度,具有应用价值.

摘要： InfiniBand（简称IB）网络的质量服务策略（简称IB QoS）能有效分离控制在IB网络上并发传输的不同应用负载的带宽，从而为基于InfiniBand网络互连的高性能计算（简称HPC）平台和数据中心平台用户提供网络服务的质量保障。但在IB QoS机制下，高优先级权值，低优先级权值和QoS因子三个关键参数究竟如何影响带宽分配，“IBA规范”并没有明确规定，目前也缺少相关的文档说明。论文的工作在于：首先在基于当前主流IB产品的实验平台上进行大量的IB QoS带宽测试实验，总结出IB QoS带宽分配机制的重要特性：当QoS因子和高优先级权值取值确定时，随着低优先级权值的增长，高优先级VL和低优先级VL的带宽比呈锯齿形增长，锯齿的偏幅逐渐减小，且周期性达到某一定值；接着根据测试数据推测出带宽分配与高优先级权值，低优先级权值和QoS因子等三个关键变量之间的量化关系式，并通过随机抽样检测的方式验证了该关系式的正确性；最后从量化关系式出发，用数学证明的方式为前面总结的带宽分配特性找到了理论依据。

摘要： InfiniBand（简称IB）网络的质量服务策略（简称IB QoS）能有效分离控制在IB网络上并发传输的不同应用负载的带宽，从而为基于InfiniBand网络互连的高性能计算（简称HPC）平台和数据中心平台用户提供网络服务的质量保障。但在IB QoS机制下，高优先级权值，低优先级权值和QoS因子三个关键参数究竟如何影响带宽分配，“IBA规范”并没有明确规定，目前也缺少相关的文档说明。论文的工作在于：首先在基于当前主流IB产品的实验平台上进行大量的IB QoS带宽测试实验，总结出IB QoS带宽分配机制的重要特性：当QoS因子和高优先级权值取值确定时，随着低优先级权值的增长，高优先级VL和低优先级VL的带宽比呈锯齿形增长，锯齿的偏幅逐渐减小，且周期性达到某一定值；接着根据测试数据推测出带宽分配与高优先级权值，低优先级权值和QoS因子等三个关键变量之间的量化关系式，并通过随机抽样检测的方式验证了该关系式的正确性；最后从量化关系式出发，用数学证明的方式为前面总结的带宽分配特性找到了理论依据。

摘要： InfiniBand（简称IB）网络的质量服务策略（简称IB QoS）能有效分离控制在IB网络上并发传输的不同应用负载的带宽，从而为基于InfiniBand网络互连的高性能计算（简称HPC）平台和数据中心平台用户提供网络服务的质量保障。但在IB QoS机制下，高优先级权值，低优先级权值和QoS因子三个关键参数究竟如何影响带宽分配，“IBA规范”并没有明确规定，目前也缺少相关的文档说明。论文的工作在于：首先在基于当前主流IB产品的实验平台上进行大量的IB QoS带宽测试实验，总结出IB QoS带宽分配机制的重要特性：当QoS因子和高优先级权值取值确定时，随着低优先级权值的增长，高优先级VL和低优先级VL的带宽比呈锯齿形增长，锯齿的偏幅逐渐减小，且周期性达到某一定值；接着根据测试数据推测出带宽分配与高优先级权值，低优先级权值和QoS因子等三个关键变量之间的量化关系式，并通过随机抽样检测的方式验证了该关系式的正确性；最后从量化关系式出发，用数学证明的方式为前面总结的带宽分配特性找到了理论依据。

摘要： 本发明涉及一种主动式虚通道参数可配置的磁传感器装置、方法及系统。其中，主动式虚通道参数可配置的磁传感器装置包括时钟控制电路模块、恒压供电模块、可靠性保护模块、磁传感器模块、放大器模块、AD转换电路、数字处理器模块、EEPROM模块、虚通道配置模块、温度偏压调整模块、DA转换模块、比较器模块和输出端口模块。通常虚通道配置模块、EEPROM模块和数字处理器模块一起进行工作，负责对磁传感器模块系统进行物理电路的软配置与电路性能调节。因为本发明能够直接从软件上对所述模块进行配置，增加了磁传感器模块系统的兼容性，从而提高了磁传感器模块的可移植性。

摘要： 本发明提供多虚通道传输时共享与私有相结合的缓冲设计方法与装置，属于计算机体系结构与处理器微结构设计技术领域。该多虚通道传输时共享与私有相结合的缓冲设计方法与装置包括如下步骤：S1：发送器获取缓冲条目中的待发送网络包的类型、NO域的值和信用值，如果NO域的值为0和信用值为非0则将待发送网络包发送出去；S2：将与待发送网络包的同类型所有条目的NO域的值减1、将本地待发送网络包的信用值减1，将该网络包所在条目释放；S3：接收器判断私有缓冲区域是否存在空闲，如果有则接收器将待发送网络包存储在私有缓冲区域，如果没有则接收器将待发送网络包存储在共享缓冲区域。本发明灵活性较高。

摘要： 本发明提供一种支持多源多虚通道非连续传输的插花整理方法，涉及计算机设计技术领域，方法包括以下步骤：S1：目标节点对接收的微片进行解析，将不同微片发送到相应虚通道的接收队列；S2：每个虚通道的接收队列设置一组正在接收包的标记存储器，标记内容；S3：每个虚通道的接收队列中的每个条目均进行接收队列处理；S4：设置一个提交条目地址辅助队列，将各虚通道的报文各个微片的地址依次存入，根据辅助队列的输出依次读取相应的虚通道中的队列条目。本发明一种支持多源多虚通道非连续传输的插花整理方法支持多源多虚通道非连续传输的插花报文的接收和整理，提高了片上网络有效带宽，减少阻塞，减少片上网络死锁和负载不均衡现象。

摘要： 本发明公开的一种航电系统虚通道链路实时创建方法，旨在提供一种简单可靠，快速灵活，复杂度低的虚通道链路创建方法。本发明通过下述技术方案予以实现：基于高速串行RapidIO总线，向节点管理软件发送虚通道链路创建请求，以通道名称作为通信双方节点之间虚通道链路的首要标识，通过外部微控制单元MCU或各通信节点调试接口，注入通信双方节点的虚通道名称及虚通道相关参数；然后，节点管理软件在对各通信节点发起的虚通道创建请求信息进行存储后，对收发双方的相关参数的一致性进行匹配；按照一致性判定结果，把虚通道相关配置信息下发至相关通信节点，等待各相关节点返回确认字符ACK信号，确定是否完成虚通道链路创建工作。

摘要： 本发明公开了一种基于弹性缓存的虚通道及实现方法，本发明能够实现片上异步互联结构中节点间数据的高效、灵活传输，一方面数据发送端与接收端采用源同步的方式能够有效降低节点间互联信号的数量，有利于后端版图实现；另一方面通过弹性缓存动态调整机制实现了双通道FIFO深度在1和N之间切换，极大地降低了缓存资源，提高了缓存空间利用率。本发明能够弥补传统虚通道机制在缓存资源高、后端实现困难方面存在的不足。

摘要： 本发明涉及一种主动式虚通道参数可配置的磁传感器装置、方法及系统。其中，主动式虚通道参数可配置的磁传感器装置包括时钟控制电路模块、恒压供电模块、可靠性保护模块、磁传感器模块、放大器模块、AD转换电路、数字处理器模块、EEPROM模块、虚通道配置模块、温度偏压调整模块、DA转换模块、比较器模块和输出端口模块。通常虚通道配置模块、EEPROM模块和数字处理器模块一起进行工作，负责对磁传感器模块系统进行物理电路的软配置与电路性能调节。因为本发明能够直接从软件上对所述模块进行配置，增加了磁传感器模块系统的兼容性，从而提高了磁传感器模块的可移植性。

摘要： 本发明公开的一种航电系统虚通道链路实时创建方法，旨在提供一种简单可靠，快速灵活，复杂度低的虚通道链路创建方法。本发明通过下述技术方案予以实现：基于高速串行RapidIO总线，向节点管理软件发送虚通道链路创建请求，以通道名称作为通信双方节点之间虚通道链路的首要标识，通过外部微控制单元MCU或各通信节点调试接口，注入通信双方节点的虚通道名称及虚通道相关参数；然后，节点管理软件在对各通信节点发起的虚通道创建请求信息进行存储后，对收发双方的相关参数的一致性进行匹配；按照一致性判定结果，把虚通道相关配置信息下发至相关通信节点，等待各相关节点返回确认字符ACK信号，确定是否完成虚通道链路创建工作。

摘要： 本发明提供一种支持多源多虚通道非连续传输的插花整理方法，涉及计算机设计技术领域，方法包括以下步骤：S1：目标节点对接收的微片进行解析，将不同微片发送到相应虚通道的接收队列；S2：每个虚通道的接收队列设置一组正在接收包的标记存储器，标记内容；S3：每个虚通道的接收队列中的每个条目均进行接收队列处理；S4：设置一个提交条目地址辅助队列，将各虚通道的报文各个微片的地址依次存入，根据辅助队列的输出依次读取相应的虚通道中的队列条目。本发明一种支持多源多虚通道非连续传输的插花整理方法支持多源多虚通道非连续传输的插花报文的接收和整理，提高了片上网络有效带宽，减少阻塞，减少片上网络死锁和负载不均衡现象。

摘要： 本发明提供多虚通道传输时共享与私有相结合的缓冲设计方法与装置，属于计算机体系结构与处理器微结构设计技术领域。该多虚通道传输时共享与私有相结合的缓冲设计方法与装置包括如下步骤：S1：发送器获取缓冲条目中的待发送网络包的类型、NO域的值和信用值，如果NO域的值为0和信用值为非0则将待发送网络包发送出去；S2：将与待发送网络包的同类型所有条目的NO域的值减1、将本地待发送网络包的信用值减1，将该网络包所在条目释放；S3：接收器判断私有缓冲区域是否存在空闲，如果有则接收器将待发送网络包存储在私有缓冲区域，如果没有则接收器将待发送网络包存储在共享缓冲区域。本发明灵活性较高。

摘要： 本实用新型公开了一种主动式虚通道参数配置磁传感器芯片测试装置，包括测试框，还包括横条和测试台，所述测试框的两侧外壁均安装有平行设置的横条，所述横条的侧壁之间转动连接有外侧输送辊，所述外侧输送辊的转轴之间连接有皮带，所述横条的侧壁安装有减速电机，所述减速电机的输出轴与其中一根外侧输送辊的转轴固定连接，所述测试框的内壁之间转动连接有内侧输送辊，所述测试框的内部安装有测试台，所述测试台的顶部安装有矩形阵列分布的立柱，所述立柱的顶部安装有顶板。能够自动输送磁传感器芯片，并将磁传感器芯片定位在测试位置，无需人工放置磁传感器芯片，避免了人为误差，提高了测试效率，测试的精确度较高。