[发明专利]一种环形缓冲自适应片上网络路由器

说明书

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种环形缓冲自适应片上网络路由器，该路由器包括输入通道、缓冲管理寄存器组、数据选择器、环形缓冲器、数据包解码器、交叉开关矩阵和输出通道，所述输入通道和输出通道均设有5个，输入通道通过交叉开关矩阵与环形缓冲器相连，环形缓冲器通过数据选择器与输出通道相连，所述输入通道和输出通道内的缓冲资源相互形成一个环，所述数据选择器通过缓冲管理寄存器组与交叉开关矩阵相连，本发明实现了路由器中所有通道的缓存资源相互共享，环形缓冲结构的路由器对提高网络性能有着明显的效果，在经历重中度网络通信时，甚至当网络负载开始接近饱和的时候，环形缓冲结构的路由器能够有效的降低消息的延迟。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种环形缓冲自适应片上网络路由器。

背景技术

一个片上网络(NOC)结构的芯片由各种嵌入式内核通过专用的信号线与芯片网络中的各个路由器相连，并进行数据包的路径选择，这些嵌入式内核可以是DSP、处理器、存储器、外设控制器和常用逻辑设备等，在当前的片上网络系统中，系统资源不能被充分利用，导致了资源的极大浪费，片上网络中一个最主要的饥饿资源是路由缓冲区，而且，一个片上路由器占用的面积主要是路由缓冲区的面积，因此，在构建高性能和资源节约型的片上系统过程中，缓冲区结构设计起着关键性的作用。

为了实现高通信率情况下，系统能够高效地利用所有的缓冲资源，基于2D Mesh拓扑结构提出了一种新的缓冲结构的路由器，该路由器能够根据网络的通信需求，动态调整缓冲深度，实现各个通道缓冲资源的相互共享.虽然是基于2D Mesh拓扑结构提出并进行相应的性能评估,但是，只要拥有无死锁的路由算法作保证，该路由器结构仍然适用于其他拓扑结构。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种环形缓冲自适应片上网络路由器，设计一种灵活的环形缓冲区结构的路由器，该路由器能根据每个通道运行时的通信率自适应调整缓冲区的大小，实现了路由器中所有通道的缓存资源相互共享，环形缓冲结构的路由器对提高网络性能有着明显的效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明所述的一种环形缓冲自适应片上网络路由器，该路由器包括输入通道、缓冲管理寄存器组、数据选择器、环形缓冲器、数据包解码器、交叉开关矩阵和输出通道，所述输入通道和输出通道均设有5个，输入通道通过交叉开关矩阵与环形缓冲器相连，环形缓冲器通过数据选择器与输出通道相连，所述输入通道和输出通道内的缓冲资源相互形成一个环，所述数据选择器通过缓冲管理寄存器组与交叉开关矩阵相连。

在上述方案基础上优选，所述缓冲管理寄存器组分为五行三列，五行分为East通道、North通道、West通道、South通道和Local通道，三列分为起始缓冲通道、结束缓冲通道和通道缓冲区数据包数量。

在上述方案基础上优选，每个输入通道分别通过数据选择器与缓冲管理寄存器的三列相连，分别存储每个通道缓冲区的起始地址和末尾地址以及相应通道缓冲区中数据包的数量。

在上述方案基础上优选，路由器中各个通道缓冲器的深度能够根据通道通信率的需求逆时针移动缓冲位置并进行自适应调整，同时各个寄存器的内容也会自动的更新。

在上述方案基础上优选，数据包解码器解码得到输入数据包的目标地址后，控制器控制数据选择器直接将微片传输到相应的输出通道。

采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明设计一种灵活的环形缓冲区结构的路由器，该路由器能根据每个通道运行时的通信率自适应调整缓冲区的大小，实现了路由器中所有通道的缓存资源相互共享，环形缓冲结构的路由器对提高网络性能有着明显的效果，在经历重中度网络通信时，甚至当网络负载开始接近饱和的时候，环形缓冲结构的路由器能够有效的降低消息的延迟。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；