[发明专利]一种用于双层环簇网络的自适应重配置硬件结构

权利要求书

1. 一种用于双层环簇网络的自适应重配置硬件结构，其特征在于，所述双层环簇网络为8X8 Mesh和5环簇的结构，5环簇依次记为：环簇0、环簇1、环簇2、环簇3、环簇4；自适应重配置硬件结构包括：网络接口模块，感知监测模块，重配置模块，可配置链路模块；其中：

所述网络接口模块，用于对来自紧耦合一级缓存的处理器Tile、二级缓存L2、主存储器Mem的请求进行打包发送至片上网络，以及将来自片上网络的数据包解包处理发送至相应的片上网络挂载组件；

所述感知监测模块，用于对环簇间的通信状况进行监测，并将监测信息发送至所述重配置模块，用于决定环簇间的重配置方式；在每个片上网络节点的网络接口处会有相应的统计模块对该节点数据包的传输目标簇进行统计；

所述重配置模块，主要利用所述感知监测模块提供的环间通信信息对环状网络各环簇间的互连方式进行周期性重配置；

所述可配置链路模块，用于对5个环簇进行连接，从而提供局部的环簇间可配置互连；所述可配置链路模块主要由可配置的转换开关组成；重配置单元通过周期性的对这些转换开关进行重配置来改变各环簇的连接方式；

所述重配置模块的具体工作流程为：

首先在监测周期结束后，各个所述的感知监测模块将环簇间的通信信息及环内远程数据包的排空状况发送至所述重配置模块；在所有的5个环簇远程数据包均排空且环簇间通信信息均到达所述重配置模块的情况下，其开始进行重配置过程；5个环簇间的通信状况信息首先经过排序单元按照通信数量的大小进行排序；排序方法选用冒泡排序算法，通过不断比较交换相邻元素的方式，将环簇间的通信状况按照由大较小的方式进行排列；在完成环簇间通信状况的排序操作后，相应的源-目标环簇对按照通信量由大到小的顺序被存储在寄存器组中，等待下一步的重配置；

采用查找表的方式进行环簇间的重配置；在完成环簇间通信状况的排序并得到由高到低的各环簇间通信状况后，重配置逻辑开始按照顺序对相应的环簇对进行重配置；

感知监测模块中包含链路占用状况寄存器用于寄存已被占用的链路，如果重配置时需要链路被占用，则进行下一种重配置方式的尝试，在所有表中记录路径都被尝试后或者成功重配置出一条簇0到簇4的链路后，再进行下一对环簇的重配置；以此在所有环簇对均被遍历或者所有远程互连节点均被占用的情况下，重配置的计算便会完成；链路重配置方式和环簇的连接方式会被寄存在相应的寄存器组中，其中环簇的连接方式会被发送给各个网络接口模块进行环簇连接信息的更新，链路重配置方式会被发送给链路层进行相应的链路重配置；这样整个重配置过程完成，环状网络可以继续进行环间的通信。

2.根据权利要求1所述的用于双层环簇网络的自适应重配置硬件结构，其特征在于，所述网络接口模块，按照AXI协议进行设计，包含AXI读通道、AXI写通道、AXI监听通道以及用于一致性维护的解除阻塞响应通道，分别用于处理读请求、写请求、一致性监听响应，阻塞解除响应；所述网络接口模块包括：

（1）数据包封装部分：主要负责对挂载组件来的请求或响应进行封装，加入各种信息用于在片上网络中进行传输；

（2）环状网络判别部分：负责对数据包能否使用环状网络进行判别，其中存储有环状网络中各环簇的连接状态，判别时，会根据数据包的目标节点来判别能否使用环状网络进行传输；

（3）环状网络传输方向判别部分：用于数据包在环状网络中传输方向的判别；

（4）数据包解包部分：用于对来自片上网络的数据包进行解析，并返回解析数据到相应挂载组件。