多核网络处理器片上总线的设计与验证

发布时间：2017-11-17 22:25

本文关键词：多核网络处理器片上总线的设计与验证

【摘要】：为了满足现代网络处理器的性能需求，本文为新一代西电网络处理器（XidianNetwork Processor,XDNP）设计了一组高带宽，并行性好的片上总线，并根据数据信息传输特点，采用了不同的总线结构，实现了性能和资源的良好折中。在设计实现阶段，将XDNP片上总线的结构分为了命令总线部分和数据总线部分。命令总线部分根据目标单元的类型采用了多层总线和共享总线相结合的结构，数据总线部分则根据数据传输量的特点分为了SRAM数据总线和DRAM数据总线，其中SRAM PUSH数据总线、SRAM PULL数据总线、DRAM PULL数据总线采用了交叉开关的总线结构，DRAM PUSH数据总线则采用了多层总线和共享总线相结合的总线结构。XDNP片上总线上的仲裁器以固定优先级算法和轮转优先级算法为基础根据通信特点采用不同的仲裁策略，有效地保证了请求的优先性和公平性，FIFO缓存则保证了系统的并行性。在设计验证阶段，以VMM验证方法学为指导，为XDNP片上总线搭建了测试平台，分别统计了功能覆盖率、断言覆盖率、代码覆盖率并验证了数据的完整性，从而全面证明了设计的正确性。利用Design Compiler在SMIC0.13um工艺下对XDNP片上总线进行了综合，，综合频率为400MHZ，系统理论带宽为175Gbps，最后对数据传输时间进行了统计分析，证明了片上总线良好的实时性和并行性。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP332

【参考文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 李璐;汤跃科;陈杰;;基于Crossbar Switch结构的多层AMBA高速总线的设计及其应用[J];电子器件;2007年05期

2 胡小龙;杨蕊;;SOC片上总线综述[J];福建电脑;2008年02期

3 付志洲;凌翔;;片上网络路由器的交叉开关设计实现[J];中国集成电路;2010年09期

4 曹亚菲;王大伟;李思昆;;Crossbar总线与共享总线相结合的SoC系统级通信综合方法研究[J];计算机研究与发展;2008年08期

5 程刚;蔡敏;;基于SystemVerilog的SoC功能验证方法研究[J];科学技术与工程;2009年22期

6 邓崇亮;覃焕昌;;SoC片上五种总线标准的分析比较[J];百色学院学报;2008年03期

7 杨鹏飞;付修峰;;多重覆盖率导向结合断言的FPGA验证方法研究及应用[J];计算机与现代化;2013年05期

8 刘祯;刘斌;郑凯;陈善真;;网络处理器中的高速缓冲机制及其有效性分析[J];清华大学学报(自然科学版);2008年01期

9 周文彪;张岩;毛志刚;;SoC片上通信结构的研究综述[J];微处理机;2007年03期

10 褚晓滨;陆铁军;宗宇;;结合断言与覆盖率为导向的验证方法[J];微电子学与计算机;2008年11期