杭彦希，徐金甫，南龙梅，郭朋飞

(1.信息工程大学，郑州 450001； 2.专用集成电路与系统国家重点实验室(复旦大学),上海 201203)

端口故障粒度划分的虚通道动态分配式容错路由器设计

杭彦希1*，徐金甫1，南龙梅2，郭朋飞1

(1.信息工程大学，郑州 450001； 2.专用集成电路与系统国家重点实验室(复旦大学),上海 201203)

(*通信作者电子邮箱yanxih@foxmail.com)

高可靠性是高性能片上网络路由器发展的重要方面，针对目前虚通道动态分配式路由器端口易发生故障的问题，提出了一种基于端口故障粒度划分的容错路由器设计。首先，结合虚通道动态分配方式的特殊性以及故障发生特性，建立了一种粒度划分的端口故障与拥塞预测模型；然后在此模型的基础上结合实时故障检测方法设计相关容错电路，增加邻端口共享模块，设计容错读写指针控制逻辑电路；最后依据设计的电路提出容错与拥塞缓解方案。实验结果表明，在各种端口故障模式下，该路由器均能保持较好的容错特性，性能衰减较小，并且具有较好的性能提升与面积开销比。

片上网络；路由器；容错；端口故障

0 引言

随着大数据和云计算等大批量、高速数据处理应用的出现，单核处理系统已经远远不能满足数据处理的需求，基于片上网络互连的多核系统逐渐成为高性能数据处理系统发展的趋势。路由器作为多核互联的核心部件，承担着网络路由和数据交换的重要任务。目前对于路由器的研究主要集中在低功耗/低成本、高性能和可靠性三个方面。……