[发明专利]用于在基于管线的网络拓扑中执行部分重新配置的方法和设备

说明书

提供一种能够支持部分重新配置的可编程集成电路。该可编程集成电路可包括充当用于与集成电路通信的相关联主机处理器的加速器块的多个处理节点。所述处理节点可以按混合共享管线式拓扑连接。混合架构中的每个管线阶段可包括总线开关和连接到总线开关的输出的至少两个共享处理节点。总线开关可配置成：将传入分组路由给该管线阶段中的所述两个处理节点中的选定的一个处理节点，或者如果另一个节点正在经历部分重新配置，可将传入分组只路由给活动节点。按照此方式进行配置，混合拓扑支持处理节点的部分重新配置，而不破坏或限制整体网络的操作频率。

本申请主张2016年9月16日提交的序号为15/268,281的美国专利申请的优先权，该申请特此通过引用而以其整体的形式被并入到本文中。

背景技术

本申请涉及集成电路，并且更特别地，涉及可编程集成电路。

可编程集成电路是能够由用户编程以便实现期望的定制逻辑功能的一种集成电路类型。在典型的场景中，逻辑设计者利用计算机辅助设计工具来设计定制逻辑电路。当设计过程完成时，计算机辅助设计工具生成配置数据。将配置数据加载到存储器元件中以便将装置配置成执行定制逻辑电路的功能。

存储器元件通常利用随机存取存储器（RAM）单元形成。由于在装置编程期间RAM单元被加载有配置数据，所以RAM单元有时称为配置存储器或配置随机存取存储器单元（CRAM）。在可编程装置的正常操作期间，加载的CRAM单元产生静态输出信号，这些静态输出信号被施加到晶体管（例如，传输晶体管）的栅极。CRAM输出信号开启一些晶体管，并关闭其它晶体管。可编程装置上的某些晶体管的这种选择性激活定制了可编程装置的操作，以使得可编程装置执行它的预期功能。

可将配置数据以配置位流的形式提供给可编程装置。在将第一配置位流加载到可编程装置上之后，可通过在被称为重新配置的过程中加载不同的配置位流来重新配置可编程装置。通常在重新配置期间加载整个配置数据集合。但是，有时可有利的是，利用称为部分重新配置的过程来只重新配置一部分配置位。

在某些应用中，可编程装置包括多个处理节点，其中的每个处理节点配置成执行主驱动器的相应功能。在常规的共享总线拓扑中，所有处理节点经由高扇出接口直接连接到主驱动器。尽管该拓扑支持部分重新配置，在此期间能够对节点中的一个节点进行重新编程，而无需中断系统的剩余部分，但是扇出接口处的业务拥塞量较高，并且能够大幅削弱系统的性能。在另一种常规拓扑中，处理节点被严格地串联连接。尽管该布置提供高吞吐量，但是等待时间取决于串联连接的阶段的数量，并且更重要的是，如果节点中的任何一个节点经历部分重新配置，那么整个系统将崩溃。

本文中的实施例就是在这一背景下产生的。

发明内容

一种系统可包括耦合到协处理器的主机处理器，协处理器充当用于主机处理器的硬件加速器。协处理器可包括按混合共享管线式拓扑连接的多个处理节点。该混合拓扑允许处理节点中的至少一个经历部分重新配置（PR），同时剩余节点继续为主机处理器处理传入分组。分组可包括能够通过协处理器中的一个或多个处理节点呈现的数据流。通过以此方式进行配置，能够支持部分重新配置，同时在主机处理器和协处理器之间的接口处维持高性能。

该混合拓扑可包括一系列管线式阶段。每个管线式阶段可包括总线开关，其将分组选择性地路由给两个相关联的处理节点中的一个处理节点（例如，北处理节点或南处理节点）。如果北处理节点不活动（即，如果北节点正经历PR），那么总线开关可将任何传入业务自动路由给南处理节点。但是，如果南处理节点不活动（即，如果南节点正经历PR），那么总线开关可将传入业务自动路由给北处理节点。可选地，可经由可选的旁路路径将传入业务路由给下一个管线阶段。