[发明专利]一种多核密码处理器的片上网络拓扑结构及路由算法

说明书

本发明实施例提供一种多核密码处理器的片上网络拓扑结构及路由算法，其中片上网络拓扑结构包括：多个树形处理器群，与所述多个树形处理器群数量对应的路由单元；其中，一个路由单元对应一个树形处理器群，树形处理器群之间通过对应的路由单元采用2D‑Mesh网络结构进行互联；各树形处理器群包括：数据分配控制器，数据输出控制器和N个密码处理器，N为大于1的整数；各树形处理器群的数据分配控制器，数据输出控制器和N个密码处理器，与对应的路由单元采用树形NoC网络结构联接。本发明提升优化了多核密码处理器的片上网络拓扑结构的综合性能。

技术领域

本发明涉及处理器技术领域，更具体地说，涉及一种多核密码处理器的片上网络拓扑结构及路由算法。

背景技术

多核密码处理器是指多个异构或同构的密码处理器相集成后，形成的密码处理器集合；多核密码处理器具有通信位宽大、通信方式复杂多样、通信方式灵活可变等优点，其在实现更为多样的、复杂的、高速的密码算法和信息安全协议上具有重要作用，因此多核密码处理器的发展极为受关注。

实现多核密码处理器核间通信的一个关键点在于片上网络(network-on-chip，NoC)结构的实现，NoC是片上系统(system on chip)的一种新的通信方法，由资源节点与路由单元组成；资源节点是NoC网络通信的主体，可以是处理器、可重构器件、存储器、输入输出设备甚至可以是MEMS(Microelectro Mechanical Systems，微机电系统)器件；路由单元是实现NoC网络通信的媒介。

目前已实现的多核密码处理器的片上网络结构主要为：2D-Mesh网络结构、Honeycomb的蜂窝状NoC拓扑通信网络结构、2D Folded Torus的NoC拓扑通信网络结构、树形NoC网络结构等。然而，目前已实现的多核密码处理器的片上网络结构在通信速度、复杂度、稳定性、路由节点的阻塞度这四个性能层面上，往往仅在某几个性能层面具有较好的表现，而综合性能则较差；因此如何对多核密码处理器的片上网络结构进行优化，以提升多核密码处理器在通信速度、复杂度、稳定性、路由节点的阻塞度这四层面的综合性能，成为本领技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种多核密码处理器的片上网络拓扑结构及路由算法，以解决现有多核密码处理器的片上网络拓扑结构的综合性能较差的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种多核密码处理器的片上网络拓扑结构，包括：多个树形处理器群，与所述多个树形处理器群数量对应的路由单元；其中，一个路由单元对应一个树形处理器群，树形处理器群之间通过对应的路由单元采用2D-Mesh网络结构进行互联；

各树形处理器群包括：数据分配控制器，数据输出控制器和N个密码处理器，N为大于1的整数；各树形处理器群的数据分配控制器，数据输出控制器和N个密码处理器，与对应的路由单元采用树形NoC网络结构联接。

其中，在树形处理器群内部，树形处理器群的数据分配控制器，数据输出控制器和N个密码处理器，与对应的路由单元采用树形NoC网络路由算法，实现数据路由；树形处理器群之间采用XY路由算法，实现数据路由。

其中，所述路由单元包括：设置于每个路由方向上的输入FIFO，输出FIFO和仲裁电路；一个路由方向对应一个输入FIFO，输出FIFO和仲裁电路。

其中，所述仲裁电路包括：读逻辑生成电路RGL，选择生成电路SGL，目的方向生成电路DGL，数据选择器和写逻辑生成电路WGL；其中，DGL控制RGL、SGL和WGL进行数据路由。

其中，所述N为4。

本发明实施例还提供一种路由算法，基于上述所述的多核密码处理器的片上网络拓扑结构，所述算法包括：

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