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基于冗余传输的片上网络软错误的容错方法研究

作　者: 宋向明
导　师: 付宇卓
学　校: 上海交通大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 片上网络容错可靠性三模冗余
分类号: TP302.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 17次
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内容摘要

随着半导体工艺技术的进步,在促成片上网络(NoC)这一新技术快速发展的同时,也给NoC的设计带来极大挑战,主要表现为NoC系统受制造工艺、信号噪声和串扰、电磁干扰、电子迁移等因素的影响加重,显现出更加频繁的硬错误和软错误。系统级的容错方法是一个保证芯片正确工作的高效方法。本文提出多种基于数据冗余传输的方法,提高NoC通信的可靠性。考虑到不同的错误影响不同,对错误进行分类,对引起导致网络死锁和网络僵死的错误情况进行加强保护,使用了三模冗余方案;对控制信息保护后,考虑对传输数据进行保护,使用多种冗余方案,设计了基于软错误的错误注入模型,在仿真平台上实现并仿真。试验结果显示在虚通道缓存和链路进行错误注入时(错误率小于0.002时),整个系统的传输的可靠性达到99.99%以上,在错误率低于0.0001时,可靠性达到99.999%以上。本文提出的容错方案很好的保护了片上网络数据的传输可靠性。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-11
第一章绪论  11-21
  1.1 片上网络背景介绍  11-14
  1.2 研究现状  14-19
    1.2.1 片上网络容错现状  14-15
    1.2.2 国外研究现状  15-18
    1.2.3 国内研究现状  18-19
  1.3 本文研究目标  19
  1.4 章节安排  19-21
第二章片上网络关键技术  21-32
  2.1 片上网络系统结构  21-23
  2.2 片上网络路由器结构  23-24
  2.3 片上网络交换技术  24-25
  2.4 片上网络虚通道  25-26
  2.5 片上网络路由算法  26-29
  2.6 片上网络可靠性研究  29-31
  2.7 本章小结  31-32
第三章基于MESH 的冗余容错设计  32-47
  3.1 片上网络软错误模型  32-36
    3.1.1 软错误的分类  32-35
    3.1.2 基于SEU 的错误模型  35-36
  3.2 检错纠错编码  36-40
    3.2.1 CRC 码  36
    3.2.2 Hamming 纠错码  36-40
  3.3 基于冗余的容错方法  40-46
    3.3.1 Flit 类型保护  41-43
    3.3.2 数据冗余容错机制  43-46
  3.4 本章小结  46-47
第四章实验设计和结果分析  47-54
  4.1 实验设计  47-49
    4.1.1 Nirgam 仿真器  47-48
    4.1.2 实验设计  48-49
  4.2 仿真结果与分析  49-53
  4.3 本章小结  53-54
第五章结束语  54-56
  5.1 主要工作与创新点  54
  5.2 后续研究工作  54-56
参考文献  56-60
致谢  60-61
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  61-63

基于冗余传输的片上网络软错误的容错方法研究

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