[发明专利]PNoC中MRR故障检测装置及方法

说明书

本发明公开一种PNoC中MRR故障检测装置及方法，针对由于制造缺陷以及MRR对温度高度波动敏感而造成的故障，首先建立故障模型，并且设计一种由包括激光器阵列、测试矢量发生器、控制矢量发生器、数据耦合器、待测的MRR和方形盒所构成的PNOC架构，通过数据耦合器将测试数据耦合到光路当中，通过控制MRR的开和关状态，对采集到的测试响应分析，进行故障分析和诊断。

技术领域

本发明涉及PNoC(PhotonicNetwork-on-Chip，光片上网络)测试技术领域，具体涉及一种PNoC中MRR(MicroRingResonator，微环谐振器)故障检测装置及方法。

背景技术

随着现代半导体制造工艺的发展与纳米技术的应用，在系统级芯片SoC上的IP核迅速增加，IP核之间的通信带宽与功耗成为新的瓶颈。为了增大带宽和减少功耗，PNOC是最有希望替代传统的电NOC。通过高速开关MRR和低功耗的光波导互联，实现更大的带宽和更低的功耗，PNOC是下一代片上网络互联的趋势和典范。MRR是PNOC中的关键器件，然而由于制造缺陷，且MRR对温度高度波动敏感，MRR容易发生故障，因此迫切需要一种PNOC中MRR故障检测装置。

发明内容

本发明针对PNOC中MRR因制造缺陷及对温度高度波动敏感，MRR容易发生故障的问题，提供一种PNoC中MRR故障检测装置及方法。

为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

PNoC中MRR故障检测装置，包括激光器阵列、测试矢量发生器、控制矢量发生器、数据耦合器、待测的MRR和方形盒；激光器阵列中所包含的激光器个数与待测的MRR的总数相同；每个激光器产生1个波长的激光光波，且所有激光器所产生的激光光波的波长各不相同，整个激光器阵列产生波分复用的激光光波；测试矢量发生器产生测试矢量，该测试矢量的各个分量用于控制相应激光器的开闭；数据耦合器的输入端分别连接激光器阵列和测试矢量发生器；数据耦合器将测试矢量发生器所产生的测试矢量耦合到激光器阵列所产生的激光光波的光路中；方形盒的个数为PNoC中待测的MRR的总数的1/2；每个方形盒由4个IP核、1个电路由器和1个光电转换接口组成；4个IP核由1个电路由器相互连接，光电转换接口将电路由器与数据耦合器的输出端相连；每个方形盒通过光电转换接口与2个待测的MRR相连，其中一个待测的MRR被IP核用作发送MRR，另一个待测的MRR被作为被IP核用作发送MRR；控制矢量发生器与PNoC中所有待测的MRR的控制端连接；控制矢量发生器产生控制矢量，该控制矢量的各个分量用于控制相应MRR的开闭。

上述方案中，每个激光器所产生的激光光波的波长各与1个MRR的谐振光波波长相同。

上述方案中，每个激光器所产生的激光光波的波长等间隔依次递增或递减。

上述方案中，通过测试矢量发生器产生的测试矢量去控制激光器的开闭具体为：当测试矢量的分量为1时，代表产生相应波长的光波，即开启相应的激光器；当测试矢量的分量为0时，代表不产生相应波长的光波，即关闭相应的激光器。

上述方案中，通过控制矢量发生器产生的测试矢量去控制MRR的开闭具体为：当控制矢量的分量为1时，代表MRR处于开启状态；当控制矢量的分量为0时，代表MRR处于关闭状态。

上述装置所实现的PNoC中MRR故障检测方法，包括如下步骤：

激光器阵列的激光器产生不同波长的激光光波，且每个激光器所产生的激光光波波长对应1个MRR的谐振光波波长；

通过测试矢量发生器和控制矢量发生器加载测试矢量和控制矢量，并获得测试响应，并据此判断PNoC中的MRR是否出现故障及故障类型；

(Ⅰ)若加载全为1的测试矢量和全为0的控制矢量，所获得的测试响应全为0，并且加载全为1的测试矢量和全为1的控制矢量，所获得的测试响应全为1时，则表示所有MRR均没有出现故障；