[发明专利]一种针对片上网络的低功耗、抗串扰的编解码方法及编解码装置

说明书

本发明提供一种抑制串扰的低功耗编解码方法及其编解码器，能够有效减小数据传输的动态功耗，并提高数据传输的质量。本发明从减少数据间的翻转次数的角度考虑，改变数据的编码方式，相比于原始数据，翻转次数可降低37.56％，有效地降低了数据传输中的动态功耗；通过在最劣串扰情况下，插入屏蔽码的方式，在尽可能降低额外功耗的前提下，有效地减少了数据间串扰的发生。对于随机数据源，本发明在避免最劣串扰的同时，降低了37.51％的传输功耗。

技术领域

本发明属于微电子技术领域，涉及深亚微米工艺集成电路片上网络(Network-on-Chip，NoC)，特别涉及一种抑制串扰的低功耗编解码方法及编解码器，可用于超大规模集成电路的设计。

背景技术

片上网络(Network-on-Chip，NoC)是片上系统(System-on-Chip，SoC)的一种全新的通信方法，它是多核技术的主要组成部分，借鉴了分布式计算系统的通信方式，用路由和分组交换技术替代传统片上总线来完成通信任务，是今后甚大规模集成电路的新设计范式。随着单芯片集成核数的增加，重负载的长互连成为片上网络功耗的主要瓶颈。低功耗编码技术是降低片上网络动态功耗的最有效方法之一。

然而随着集成电路工艺特征尺寸的不断缩减，单一集成器件尺寸减小，局部互连线长度随之减小，然而全局互连线的长度随着芯片尺寸的增大而增大。而且，由于相邻互连线之间距离以及互连线宽高比的减小，互连线之间的耦合电容C_I已接近甚至远大于接地电容C_L。不断增加的耦合电容使相邻互连线发生相对翻转时产生严重的串扰，这种串扰尤其是最坏情况串扰(Worst-Case-Crosstalk，WCC)已成为影响信号质量的主要因素，并导致集成电路性能下降及功能出错。因此，在采用低功耗编码降低片上网路动态功耗的同时，必须考虑最坏情况串扰对全局互连线上数据传输质量的影响。

根据相邻数据间的反转情况可以将串扰分为六类，具体分类如表1所示，其中(δ_i-1，δ_i，δ_i+1)为第i-1、i和i+1根线信号跳转情况，“-”、“↑”和“↓”分别表示不翻转、0→1翻转和1→0翻转三种情况。λ为工艺参数，且λ＝C_I/C_L，前述最坏情况串扰指第五类和第六类串扰。

表1根据相邻数据的反转情况的串扰分类