第4卷第4期2022年12月微纳电子与智能制造Micro/nanoElectronicsandIntelligentManufacturingVol.4No.4Dec.2022∗基金项目:国家重点研发计划(2018YFE0203801)项目资助钟毅,博士研究生,主要研究方向为类脑芯片设计。E-mail:zhongy@pku.edu.cn崔小欣,博士,研究员,主要研究方向为集成电路设计。E-mail:cuixx@pku.edu.cn王源(通信作者),博士,教授,主要研究方向为类脑计算、存内计算等新型计算架构与芯片设计。E-mail:wangyuan@pku.edu.cnDOI:10.19816/j.cnki.10-1594/tn.2022.04.011片上网络系统的研究综述∗钟毅1,崔小欣1,王源1,2(1.北京大学集成电路学院北京100871;2.集成电路高精尖创新中心北京100871)摘要:随着集成电路工艺进一步朝着纳米尺度发展,晶体管尺寸缩小使计算代价变得越来越小,但片上连线容量却因为物理限制无法得到同等程度的提升,片上计算和通信的限制瓶颈已经发生了实质性逆转。考虑到芯片对系统通信能力的要求越来越高,新的通信架构必须在通信带宽、延迟、安全、功耗、时钟同步、信号完整性及可靠性等方面具备明显的优势,分布式的片上网络架构正逐渐成为多核间通信的首选互连架构。本文从片上网络的研究背景出发,介绍了国内外目前具有代表性的片上网络硬件平台。针对芯片设计由过去的以计算为中心逐渐过渡到以通信为中心的现实情况,本文对片上网络系统从以下4个维度进行了探讨分析:(1)片上网络的基本组成及拓扑结构;(2)片上网络的数据交换机制;(3)片上网络的数据路由算法;(4)片上网络的数据握手协议。最后展望了片上网络系统未来的发展趋势。关键词:片上网络;拓扑结构;交换机制;路由算法;握手协议中图分类号:TM712文献标识码:A国家标准学科分类代码:510Researchreviewofnetwork-on-chipsystemZHONGYi1,CUIXiaoxin1,WANGYuan1,2(1.SchoolofIntegratedCircuits,PekingUniversity,Beijing100871,China;2.BeijingAdvancedInnovationCenterforIntegratedCircuits,Beijing100871,China)Abstract:Astheintegratedcircuittechnologymovesfurthertowardsthenanoscale,computingcostsbecomecheaperandcheaperwiththescalingofthetransistors.However,theon-chipwirecapacitycannotbeincreasedtothesamedegreeduetophysicallimitations.Infact,thebottleneckconstraintsofon-chipcomputingandcommunicationhavebeensubstantiallyreversed.Consideringtheever-increasingrequirementsofon-chipcommunication,theinterconnectionarchitecturemustha...
