三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備的製作方法
2023-05-05 03:27:46 1
三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備，包括：以三維形式在第一方向、第二方向和第三方向依次連接布置的多個開關單元；其中，第一方向、第二方向和第三方向不處於同一平面；其中，每個開關單元包括在第一方向上傳遞數據的第一輸入端及相應的第一輸出端、在第二方向上傳遞數據的第二輸入端及相應的第二輸出端、在第三方向上傳遞數據的第三輸入端及相應的第三輸出端；而且，多個開關單元通過第一輸入端及相應的第一輸出端在第一方向上依次連接布置；多個開關單元通過第二輸入端及相應的第二輸出端在第二方向上依次連接布置；多個開關單元通過第三輸入端及相應的第三輸出端在第三方向S3上依次連接布置，從而形成三維網絡。
【專利說明】三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及容錯技術和交叉傳輸【技術領域】，更具體地說，本發明涉及一種三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備。
【背景技術】
[0002]交叉開關矩陣結構的交換網完全突破了共享帶寬限制，在交換網絡內部沒有帶寬瓶頸，不會因為帶寬資源不夠而產生阻塞。但是，同時也會帶來傳輸過程中出現的誤比特率，造成計算結果錯誤、數據傳輸錯誤等現象。
[0003]具體地說，傳統的交叉開關矩陣是基於平面結構的定向數據傳輸和控制。圖1示意性地示出了根據現有技術的二維交叉開關矩陣結構。如圖1所示，根據現有技術的二維交叉開關矩陣結構包括第一方向上的諸如PortOR、PortlR、Port2R、……、Port I IR之類的多個第一埠以及第二方向上的諸如Por之類的多個第二埠。
[0004]由於根據現有技術的二維交叉開關矩陣結構比較單一，其尋徑能力以及容錯能力都比較差，從而容易帶來傳輸過程中出現的誤比特率，造成計算結果錯誤、數據傳輸錯誤等現象。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在上述缺陷，提供一種能夠提高數據傳輸能力的三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備。
[0006]為了實現上述技術目的，根據本發明，提供了一種三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備，其包括:以三維形式在第一方向、第二方向和第三方向依次連接布置的多個開關單元；其中，第一方向、第二方向和第三方向不處於同一平面；其中，每個開關單元包括在第一方向上傳遞數據的第一輸入端及相應的第一輸出端、在第二方向上傳遞數據的第二輸入端及相應的第二輸出端、在第三方向上傳遞數據的第三輸入端及相應的第三輸出端；而且，多個開關單兀通過第一輸入端及相應的第一輸出端在第一方向上依次連接布置；多個開關單元通過第二輸入端及相應的第二輸出端在第二方向上依次連接布置；多個開關單元通過第三輸入端及相應的第三輸出端在第三方向S3上依次連接布置，從而形成三維網絡。
[0007]在根據本發明的上述結構中，三維結構的交叉開關矩陣實現了三維結構的立體傳輸機制，增加了路徑數量，從而數據傳輸能力。而且，在根據本發明的上述結構中，三維結構的交叉開關矩陣實現了三維結構的立體傳輸機制，增加了路徑數量，從而數據傳輸能力；自尋路徑機制和算法的開發，避免了傳輸過程中的衝突，同時增加了路徑的利用率，從而增加了數據傳輸能力。
[0008]優選地，所述三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備包括一個自由路徑判斷模塊，用於選擇兩條傳輸路徑，使得將要傳輸的數據在所述兩條傳輸路徑上並行傳輸且路徑長度相同。
[0009]優選地，所述三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備包括一個容錯判斷模塊，用於對從所述兩條傳輸路徑接收到的同一數據的接收數據進行比較，而且在接收數據一致的情況下判斷傳輸過程中無錯誤發生，在接收數據不一致的情況下判斷傳輸過程中發生了錯誤。
[0010]優選地，第一方向上多個開關單元之間的距離相等。
[0011]優選地，第二方向上多個開關單元之間的距離相等。
[0012]優選地，第三方向上多個開關單元之間的距離相等。
[0013]優選地，第一方向上、第二方向上以及第三方向上多個開關單元之間的距離都相
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[0014]優選地，第一方向、第二方向和第三方向兩兩相互正交。
[0015]在根據本發明的上述結構中，容錯技術的實現使傳輸過程中的誤比特被及時發現，並作出相應反饋，避免了由錯誤傳輸帶來的後續錯誤連鎖反應，變向的加快了數據處理能力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]結合附圖，並通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發明有更完整的理解並且更容易地理解其伴隨的優點和特徵，其中:
[0017]圖1示意性地示出了根據現有技術的二維交叉開關矩陣結構。
[0018]圖2示意性地示出了根據本發明實施例的三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備的開關單元三維結構。
[0019]圖3示意性地示出了根據本發明實施例的三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備的單個開關單元。
[0020]需要說明的是，附圖用於說明本發明，而非限制本發明。注意，表示結構的附圖可能並非按比例繪製。並且，附圖中，相同或者類似的元件標有相同或者類似的標號。
【具體實施方式】
[0021]為了使本發明的內容更加清楚和易懂，下面結合具體實施例和附圖對本發明的內容進行詳細描述。
[0022]圖2示意性地示出了根據本發明實施例的三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備的開關單元三維結構。
[0023]如圖2所示，根據本發明實施例的三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備包括以三維形式在第一方向S1、第二方向S2和第三方向S3依次連接布置的多個開關單元100。
[0024]其中，第一方向S1、第二方向S2和第三方向S3不處於同一平面。優選地,第一方向S1、第二方向S2和第三方向S3兩兩相互正交。
[0025]圖3示意性地示出了根據本發明實施例的三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備的單個開關單元。
[0026]如圖3所示，根據本發明實施例的三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備的單個開關單兀100包括在第一方向SI上傳遞數據的第一輸入端INl及相應的第一輸出端OUTl ；在第二方向S2上傳遞數據的第二輸入端IN2及相應的第二輸出端0UT2 ;在第三方向S3上傳遞數據的第三輸入端IN3及相應的第三輸出端0UT3。[0027]而且,多個開關單兀100通過第一輸入端INl及相應的第一輸出端OUTl在第一方向SI上依次連接布置；多個開關單元100通過第二輸入端IN2及相應的第二輸出端0UT2在第二方向S2上依次連接布置；多個開關單元100通過第三輸入端IN3及相應的第三輸出端0UT3在第三方向S3上依次連接布置，從而形成三維網絡。
[0028]優選地，第一方向SI上多個開關單元100之間的距離相等；類似地，優選地，第二方向S2上多個開關單元100之間的距離相等；而且類似地，優選地，第三方向S3上多個開關單元100之間的距離相等。進一步優選地，第一方向SI上、第二方向S2上以及第三方向S3上多個開關單元100之間的距離都相等。
[0029]傳統交叉開關矩陣是基於平面結構的定向數據傳輸和控制，本發明中通過單個三維開關節點的開發，實現了單個節點三輸入、三輸出的功能，使交叉開關矩陣形成三維拓撲結構，增加了可選擇的自由路徑。
[0030]並且，進一步地，本發明可以在原有的交叉開關矩陣的基礎上，增加容錯技術和自尋路徑的能力，而容錯技術的實現是建立在限制寄生參數的技術基礎上，自尋路徑技術建立在算法基礎上。
[0031]因此，優選地，根據本發明實施例的三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備包括一個自由路徑判斷模塊(未示出)，用於選擇兩條傳輸路徑，使得將要傳輸的數據在所述兩條傳輸路徑上並行傳輸且路徑長度相同。
[0032]本發明通過限制交叉接口內部線網的寄生信息，和自由路徑判斷模塊，使將要傳輸的數據從達到並行且路徑長度相同，從而可實現在輸出端檢查出錯誤傳輸信號的目的。
[0033]具體地，自尋路徑能力的開發是本發明中的重要一環，當數據傳輸時，路徑仲裁機制會根據當前的路徑繁忙程度和是否衝突等信息，自由選擇兩條路徑同時進行傳輸，選擇路徑的依據為從輸入節點至輸出節點所佔開關節點數量一致，滿足路徑延時一致的條件。
[0034]傳統交叉開關矩陣不具有容錯能力，在傳輸過程中會出現誤比特傳輸，本發明中在矩陣輸出節點上開發了數據驗證機制，當兩條路徑上的數據同時抵達時，驗證是否一致，如數據一致則認為傳輸過程中無錯誤發生，若不一致，路徑仲裁機制會反饋這一信息至輸入節點。
[0035]因此，進一步優選地，根據本發明實施例的三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備包括一個容錯判斷模塊(未示出)，用於對從所述兩條傳輸路徑接收到的同一數據的接收數據進行比較，而且在接收數據一致的情況下判斷傳輸過程中無錯誤發生，在接收數據不一致的情況下判斷傳輸過程中發生了錯誤。
[0036]在具體應用中，例如，當多核處理器之間存在數據傳輸要求時，三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣，可以應用在處理器之間，增加了處理器之間數據傳輸的可靠性和傳輸速率。
[0037]由此，本發明至少具有下述優勢:
[0038]1.容錯技術的實現使傳輸過程中的誤比特被及時發現，並作出相應反饋，避免了由錯誤傳輸帶來的後續錯誤連鎖反應，變向的加快了數據處理能力；
[0039]2.三維結構的交叉開關矩陣實現了三維結構的立體傳輸機制，增加了路徑數量，從而數據傳輸能力；
[0040]3.自尋路徑機制和算法的開發，避免了傳輸過程中的衝突，同時增加了路徑的利用率，從而增加了數據傳輸能力。
[0041]此外，需要說明的是，除非特別說明或者指出，否則說明書中的術語「第一」、「第二」、「第三」等描述僅僅用於區分說明書中的各個組件、元素、步驟等，而不是用於表示各個組件、元素、步驟之間的邏輯關係或者順序關係等。
[0042]可以理解的是，雖然本發明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例並非用以限定本發明。對於任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發明技術方案範圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬於本發明技術方案保護的範圍內。
【權利要求】
1.一種三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備，其特徵在於包括:以三維形式在第一方向、第二方向和第三方向依次連接布置的多個開關單兀； 其中，第一方向、第二方向和第三方向不處於同一平面； 其中，每個開關單元包括在第一方向上傳遞數據的第一輸入端及相應的第一輸出端、在第二方向上傳遞數據的第二輸入端及相應的第二輸出端、在第三方向上傳遞數據的第三輸入端及相應的第三輸出端； 而且，多個開關單元通過第一輸入端及相應的第一輸出端在第一方向上依次連接布置；多個開關單元通過第二輸入端及相應的第二輸出端在第二方向上依次連接布置；多個開關單元通過第三輸入端及相應的第三輸出端在第三方向S3上依次連接布置，從而形成三維網絡。
2.根據權利要求1所述的三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備，其特徵在於，所述三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備包括一個自由路徑判斷模塊，用於選擇兩條傳輸路徑，使得將要傳輸的數據在所述兩條傳輸路徑上並行傳輸且路徑長度相同。
3.根據權利要求2所述的三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備，其特徵在於，所述三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備包括一個容錯判斷模塊，用於對從所述兩條傳輸路徑接收到的同一數據的接收數據進行比較，而且在接收數據一致的情況下判斷傳輸過程中無錯誤發生，在接收數據不一致的情況下判斷傳輸過程中發生了錯誤。
4.根據權利要求1至3之一所述的三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備，其特徵在於，第一方向上多個開關單元之間的距離相等。
5.根據權利要求1至3之一所述的三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備，其特徵在於，第二方向上多個開關單元之間的距離相等。
6.根據權利要求1至3之一所述的三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備，其特徵在於，第三方向上多個開關單元之間的距離相等。
7.根據權利要求1至3之一所述的三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備，其特徵在於，第一方向上、第二方向上以及第三方向上多個開關單元之間的距離都相等。
8.根據權利要求1至3之一所述的三維容錯性自尋路徑交叉開關矩陣設備，其特徵在於，第一方向、第二方向和第三方向兩兩相互正交。
【文檔編號】H04L12/701GK103560950SQ201310565679
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月13日 優先權日:2013年11月13日
【發明者】姜勇吉 申請人:上海華力微電子有限公司