用于片上网络的高速低功耗多轨协议异步通信通道

针对传统片上网络中的通信通道功耗大、吞吐量低的缺点,提出一种用于片上网络的高速低功耗多轨协议异步通信通道,其具有检测完成自恢复的功能.每一级通道单元通过自动检测输出端的信号控制电路正常工作,加入门限门使整个通道单元延时不敏感,低延迟传输模块使前向传输延迟减少为1.5倍门延迟,1/4码的编码方式使电路功耗大大降低.在不同工艺模型和不同温度下对电路的性能和功耗进行仿真测试,结果表明,该通道单元最快可以在2.64GHz的频率下工作,平均动态功耗为1.252mW,可以满足高速低功耗的片上网络应用.     

高速环形FIFO的设计

针对全局异步局部同步系统中不同时钟域间的通信问题,提出一种可用于多核片上系统的环形FIFO.采用独特的运行协议和串并结合的数据传输方式以及保证通信质量的双轨编码方法,设计了一种新颖的FIFO体系结构,使其可支持不同宽度数据的发送和接收,保证数据的完整高速传输.在0.18μm标准CMOS工艺下,FIFO的传输延时为681...     

一种高速延时无关同异步转换接口电路

针对传统片上系统设计同步时钟引起的功耗大、IP核可重用性差等缺点,提出一种可用于多核片上系统和片上网络的快速延时无关同异步转换接口电路.接口由采用门限门的环形FIFO实现,移除了同步时钟,实现了数据从同步时钟模块到异步模块的高速传输,支持多种数据传输协议并保证数据在传输中延时无关.基于0.18μm标准CMOS工艺的Spice模型,对3级环形FIFO所构成的传输接口电路进行了仿真,传输接口的延时为613ps,每响应一个传输请求的平均能耗为3.05pJ?req,可满足多核片上系统和片上网络芯片速度高、功耗低、鲁棒性强和重用性好的设计要求.     

类脑处理器异步片上网络架构

类脑处理器较深度学习处理器具有能效优势.类脑处理器的片上互连一般采用具有可扩展性高、吞吐量高和通用性高等特点的片上网络.为了解决采用同步片上网络面临的全局时钟树时序难以收敛的问题以及采用异步片上网络面临的链路延迟匹配、缺乏电子设计自动化工具实现和验证的问题，提出了一种异步片上网络架构——NosralC，用于构建全局异步局部同步（global asynchronous local synchronous,GALS）的多核类脑处理器. NosralC采用异步链路和同步路由器实现.实验表明，NosralC较同步基线，在4个类脑应用数据集下展现出37.5%～38.9%的功耗降低、5.5%～8.0%的平均延迟降低和36.7%～47.6%的能效提升，同时增加不多于6%的额外资源以及带来较小的性能开销（吞吐量降低0.8%～2.4%）. NosralC在现场可编程门阵列（FPGA）上得到了验证，证明了该架构的可实现性.     

高速串行数据传输链路中固定延时设计

在高能物理实验中,由于需要预测数据传输时间,触发器和高速数据传输系统需要具有固定延时的串行链路.然而,当前嵌入在最新一代可编程逻辑门阵列(FPGA)中的高速收发器通常是不带固定延时能力的.给出了基于LOCic编解码器的固定延时传输设计.讨论了LOCic解码器中帧头位置鉴别寄存器与数据串行传输相位延时间的关系.实验和测试结果表明给出的固定延时设计简单,可靠可行.     

一种异步自适应无线传感器网络MAC协议

针对无线传感器网络低能耗、低延时的特点,提出一种异步自适应MAC协议:AA-MAC.该协议缩短了无线传感器网络MAC协议中异步唤醒方式的前导帧长度,同时采用自适应监听来减少数据发送延时.通过在NS2上的仿真模拟比较,发现AA-MAC相对于同类型的MAC协议有更好的节能效果和更短的延时,因此AA-MAC能更适合无线传感器网络的要求.     

IP在IEEE1394高速串行总线上的应用研究

高速数据总线技术是航空电子中的关键技术之一.IEEE 1394是一种新型的高速串行数据总线,并已成功用于航空电子中.其异步传输保证数据传输的可靠性,广泛用于命令、状态数据的传输;等时传输又能满足航电系统中大容量数据实时传输的需求.IP是互联网中最基本的通信协议,把IP运用在1394串行总线上(IP over 1394),充分利用1394的高速可靠等特点,将使IEEE 1394的应用更加广泛.文中主要讨论了通过1394串行总线传输IP数据包所必然的方法、数据格式和1394 ARP.     

ATM异步传输模式在民航系统的应用

在民航通信业务高速发展的背景下,对数据流量、可靠性提出了全新的要求。为此,可以将ATM异步传输模式应用在其中。笔者首先分析了ATM异步传输模式的应用原理,然后以系统构成、故障检测为切入点,探究该技术在民航系统中应用的方式,旨在为相关人员提供参考,从而提高ATM异步传输模式应用的合理性,为提高民航通信的稳定性奠定坚实的基础。     

适于云计算的异步光分组交换互连网络节点

提出一种适合云计算的异步光分组交换互连网络节点模型。节点采用主从式树型架构进行分布式控制和管理,高速数据流在各级节点基于组播方式实现异步交换,可实现大批量计算、存储节点的可扩展性互连。提出了基于循环光纤延时线的全光分组冲突解决机制。介绍了互连网络节点架构,建立了节点稳定性及时延性能分析模型,进行了数值仿真分析。结果表明,一个256字节分组在32波密集波分复用系统中传输时,分组平均等待时延为0.072 ns。因此,该节点架构可满足云计算互连网络的可扩展性及高速、大容量、实时数据交互需求。     

片上网络跨时钟域的高速数据通信接口设计

为了解决跨时钟域问题对基于片上网络的高速数据传输造成的功能误差,提出了一种新的片上网络跨时钟域高速数据通信接口电路.针对采用多电压频率岛分配方案的异步片上网络,将多路选择器模块和基于令牌环的环形异步FIFO相结合构成跨时钟域高速数据通信接口电路.实验结果表明,该算法及电路设计能够有效减小亚稳态的影响,增加片上网络系统数据传输的吞吐率,满足用于视频采集和处理系统的片上网络对大数据量和高速度数据码流进行实时传输的需求.