[发明专利]一种软件定义的晶圆级交换系统设计方法及装置

权利要求书

1.一种软件定义的晶圆级交换系统设计方法，其特征在于：所述晶圆级交换系统由晶圆基板与贴装在晶圆基板上的交换芯粒组成，所述交换芯粒包括对外芯粒和内部芯粒；所述设计方法包括如下步骤：

S1、确定晶圆级交换系统布局约束；

S2、构建目标晶圆级交换系统，确定目标晶圆级交换系统的参数，结合晶圆级交换系统布局约束设计交换网络逻辑拓扑结构；

S3、根据晶圆级交换系统布局约束，将S2中的交换网络逻辑拓扑结构映射到晶圆基板上并根据映射情况设计交换芯粒在晶圆基板上的布局；

S4、根据S2中的交换网络逻辑拓扑结构与S3中交换芯粒在晶圆基板上的布局分别设计交换芯粒的接口结构；

S5、根据S2中的交换网络逻辑拓扑结构配置交换芯粒各端口的交换模式与使能状态；得到晶圆级交换系统；

S6、判断晶圆级交换系统是否实现S2中的交换网络逻辑拓扑结构，若实现则结束流程；否则重新构造交换网络逻辑拓扑结构并返回步骤S3。

2.如权利要求1所述的一种软件定义的晶圆级交换系统设计方法，其特征在于：所述晶圆级交换系统布局约束包括交换芯粒互连驱动能力、基板可贴装交换芯粒数目、交换芯粒之间的互连线长度约束、交换芯粒间距、晶圆基板尺寸、交换芯粒尺寸。

3.如权利要求2所述的一种软件定义的晶圆级交换系统设计方法，其特征在于，步骤S1具体包括如下子步骤：

S11、选取晶圆基板，交换芯粒，获取晶圆基板尺寸和交换芯粒尺寸以及交换芯粒互连驱动能力；

S12、获取晶圆基板的贴装工艺限制，结合交换芯粒互连驱动能力，确定交换芯粒间距；

S13、根据晶圆基板尺寸、交换芯粒尺寸和交换芯粒间距，计算基板可贴装交换芯粒数目；

S14、根据芯粒互连驱动能力确定交换芯粒之间的互连线长度约束。

4.如权利要求3所述的一种软件定义的晶圆级交换系统设计方法，其特征在于，步骤S2具体包括如下子步骤操作：

S21、构建目标晶圆级交换系统，确定目标晶圆级交换系统的对外交换容量、跳数、延时、带宽需求以及对外芯粒的逻辑交换容量；

S22、根据目标晶圆级交换系统的对外交换容量与对外芯粒的逻辑交换容量，计算所需的对外芯粒数目；

S23、根据对外芯粒数目以及S13中的基板可贴装交换芯粒数目，计算内部芯粒数目；

S24、根据目标晶圆级交换系统的跳数、延时、带宽需求设计交换网络逻辑拓扑结构；所述交换网络逻辑拓扑结构包括网格形拓扑、环形拓扑、树形拓扑和多集群构成的层级拓扑；

S25、根据对外芯粒数目与内部芯粒数目设计所述交换网络逻辑拓扑结构维度、各维度芯粒数目及芯粒之间互连链路数目。

5.如权利要求1所述的一种软件定义的晶圆级交换系统设计方法，其特征在于：步骤S3中设计交换芯粒在晶圆基板上的布局具体操作如下：所述对外芯粒部署在晶圆基板边缘，所述内部芯粒位于晶圆基板的中部，所述内部芯粒包括互连芯粒和内部交换芯粒，所述互连芯粒位于对外交换芯粒与内部交换芯粒之间。

6.如权利要求5所述的一种软件定义的晶圆级交换系统设计方法，其特征在于：所述内部芯粒还包括中间芯粒，所述互连芯粒分别位于外部芯粒和中间芯粒之间、中间芯粒和内部交换芯粒之间。

7.如权利要求1所述的一种软件定义的晶圆级交换系统设计方法，其特征在于，步骤S4设计交换芯粒的接口结构具体包括子步骤：

S41、对外芯粒的对侧设有接口结构，一侧接口连接外部收发节点，另一侧接口用于连接内部芯粒；

S42、内部芯粒的四侧设有接口结构，其中一个接口与对外芯粒或内部芯粒相连接，其余接口与其他内部芯粒互连。