[发明专利]一种基于路径分析的2DMESH片上网络交换机测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及片上网络交换机的测试方法，尤其是涉及一种基于路径分析的2DMESH片上网络交换机的测试方法。

背景技术

随着半导体技术以及集成电路技术的飞速发展，单个芯片中IP(Intellectual Property)核数量越来越多，基于片上总线的系统芯片(System-on-chip，SoC)在设计上遇到了全局时钟难以同步、地址空间有限、无法支持多节点并行通讯与系统拓展不够灵活等问题，严重制约了集成在单一芯片上的IP核规模及系统性能。片上网络(Network-on-chip，NoC)是片上系统一种新的通信方式，其利用分布式系统的通信方式，通过路由和分组交换的方式通信，能很好地适应在复杂SoC设计中常使用的全局异步局部同步的时钟机制，并具有良好的可伸缩性和可拓展性。

片上网络由资源节点、通讯节点(交换机)、通道和资源网络接口组成，为了让片上网络有效应用于复杂的数字系统，必须要对片上网络进行测试。对NoC的测试包括对IP核的测试，对网络中的连接链路的测试，以及对交换机的测试。NoC交换机制测试的重要性能指标有硬件成本、故障覆盖率及测试时间。

交换机是2D Mesh片上网络系统数据转发的核心部件，其是否能正常工作直接影响整个片上网络系统的功能，因而对交换机的测试是片上网络测试的焦点问题。现有的片上网络交换机测试方法存在硬件成本过高、故障覆盖率不够或测试包数量过多等问题，影响了测试性能。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种低硬件成本、高故障覆盖率的基于路径分析的2D MESH片上网络交换机测试方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于路径分析的2D MESH片上网络交换机测试方法，包括以下步骤：

1)构建故障字典；

2)确定作为测试入口和测试出口的交换机，在测试入口处生成测试包，每个收到所述测试包的交换机复制所述测试包，并按XY和YX路由算法发出，记录路由方向；

3)在测试出口处记录所有到达该测试出口的测试包，获得所有测试包的路径信息，获得一实际路径集合；

4)将所述实际路径集合与故障字典进行匹配，确定故障交接机。

所述构建故障字典具体为：

预测每个交换机发生故障时，由测试入口处生成的测试包按XY和YX路由算法到达测试出口处的所有路径信息，建立相应类二叉树结构，获取每个类二叉树结构的根节点到所有叶节点的所有路径，获得的路径集合放入故障字典的对应故障交接机单元中。

交换机发生的故障为固定输出接口型故障，所述固定输出接口型故障的类型包括Stuck-at East、Stuck-at West、Stuck-at South、Stuck-at North和Stuck-at Processor。

采用差别记录法将获得的路径集合放入故障字典的对应故障交接机单元中，所述差别记录法具体为：

将所述路径集合与无故障路径集合的每条路径进行比较，将与无故障路径集合不同的路径记为故障路径存入故障字典的对应故障交接机单元中，并在故障路径后添加改变位。

所述改变位为0或1，0表示与无故障路径相比此故障路径是减少的，1表示与无故障路径相比此故障路径是增加的。

采用重复路径结合法将获得的路径集合放入故障字典的对应故障交接机单元中，所述重复路径结合法具体为：

对所述路径集合进行处理，路径集合中的重复路径仅保留一个，其他删除，将处理后的路径集合放入故障字典的对应故障交接机单元中。

对所述路径集合进行处理时，在路径集合中的每条路径后添加用于记录该路径重复次数的标志位。

在构建故障字典时，测试入口和测试出口分别同时作为测试出口和测试入口。

所述记录路由方向时，分别用1、2、3、4、5表示East、North、West、South、Processor五个方向。

所述故障字典采用离线方式构建。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)所需测试包数量是片上网络测试的重要指标，由于洪泛算法每个交换机需要将测试包复制两份发出，而本发明方法仅需要将测试包复制一份，因而避免了不必要的测试包的浪费。

2)本发明采用XY和YX路由算法相结合的路由算法，并从两个方向相互发送测试包，可以在保证故障覆盖率100％的情况下有效减少由洪泛算法造成的测试包的浪费。