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容错NoC的动态跟踪路由.docx
资料介绍
容错NoC的动态跟踪路由
一、NoC容错路由的研究背景与意义
随着半导体工艺技术的飞速发展，片上系统（System-on-Chip, SoC）集成的核数量呈现爆炸式增长，传统基于总线的片上通信架构由于带宽不足、可扩展性差、功耗较高等缺陷，已经无法满足大规模多核集成的通信需求。片上网络（Network-on-Chip, NoC）作为一种新型的片上通信架构，凭借高并行度、高可扩展性、高带宽等优势，已经成为大规模多核SoC的主流通信方案，被广泛应用于高性能计算、人工智能芯片、物联网终端芯片等领域。
然而，随着工艺尺寸不断缩小到纳米级别，片上器件受工艺偏差、软错误、老化效应等因素影响，发生故障的概率不断提升。NoC作为片上通信的基础设施，一旦部分链路或路由器发生故障，不仅会导致受故障影响节点直接无法通信，还可能引发网络拥塞、活锁死锁等问题，严重影响整个芯片系统的功能正确性与性能表现。因此，NoC必须具备足够的容错能力，能够在部分硬件发生故障的情况下，依然维持正常的通信功能，这使得容错路由技术成为NoC领域的研究热点。
传统的NoC容错路由大多采用静态容错方案，即预先根据可能的故障场景配置好冗余路径，当故障发生后直接切换到预设路径。这种方案实现简单，但无法灵活应对随机发生的多故障场景，且会预留大量冗余资源降低资源利用率。动态路由方案能够根据网络的实时故障状态与流量状态动态调整路由路径，拥有更好的灵活性与故障适应性，而动态跟踪路由正是动态容错路由领域的代表性方向之一，它通过实时跟踪网络状态、动态调整转发路径，能够在故障场景下维持较高的通信性能，具备重要的研究价值与应用前景。
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