计算机工程与科学

作者：石伟, 龚锐, 刘威, 王蕾, 冯权友, 张剑锋

单位：国防科技大学计算机学院，湖南 长沙 410073

关键词：片上网络,协议转换,高带宽,死锁检测,死锁解除,

基金：核高基国家科技重大专项(2017ZX01028-103-002);科技部重点研发计划(2020AAA0104602，2018YFB2202603);国家自然科学基金(61832018)

在高性能处理器中，I/O带宽需求不断增加，一方面高速接口的通道数目不断增加，另一方面接口传输速率也在逐渐提升。高性能处理器的片上网络必须能够匹配各种高速I/O的带宽需求，且必须保证DMA请求能够正确完成。然而各种高速接口协议与片上网络协议在通信机制上存在较大的差别，可能导致死锁等现象的产生。首先对匹配高性能I/O的片上网络存在的问题进行分析，然后提出一种高带宽I/O设计方法及死锁解决方法。采用解死锁方法的片上网络增强了I/O系统的鲁棒性，同时可以减少片上网络设计及运行时的各种限制，提升I/O性能。最后，将所提出的优化方法应用到高性能服务器处理器芯片中，并进行评测，针对16通道PCIe 4.0接口，双向读写带宽分别达到30 GB/s,在一些特殊场景出现死锁以后，片上网络能自动检测死锁并解除死锁。

来源：2021年第9期

《计算机工程与科学》期刊编辑部

查看计算机工程与科学杂志2021年第9期