交叉點帶緩存交叉開關(guān)的設(shè)計.pdf

1、THEDESIGNOFBUFFEREDCROSSBARSWITCHESAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYCHENGHuiminSupervisedbyProfessorLIBingAndSeniorEmz“ZHANGLixinSeniorl已ngmeerL1inSchoolofIntegratedCircuits

2、SoutheastUniversityApril2014摘要摘要隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，業(yè)務(wù)需求的逐步增多，以及通信業(yè)務(wù)復(fù)雜性的日益提升，網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備正朝著高速化和寬帶化的方向發(fā)展。路由交換設(shè)備作為高性能寬帶信息網(wǎng)的核心組成部分，其應(yīng)用性能和數(shù)據(jù)處理能力1直是圈內(nèi)外研究的熱點。交叉開關(guān)(Crossbar)交換結(jié)構(gòu)有嚴(yán)格內(nèi)部無阻塞的特性，因此迅速成為了交換設(shè)備的首選架構(gòu)。本本文設(shè)計了一種虛擬輸出及交叉點聯(lián)合排隊的Crossbar交換結(jié)構(gòu)CVCQ

3、(Combinedvirtualoutputqueuingandcrosspointqueuing)。首先，本文在描述了CVCQ交換結(jié)構(gòu)整體框架的基礎(chǔ)上，對內(nèi)部不同模塊的功能進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，分析r這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)包傳輸?shù)脑敿?xì)流程。其次，對CVCQ交換結(jié)構(gòu)的調(diào)度算法進(jìn)行了研究。隨后，針對CVCQ交換結(jié)構(gòu)的特點，在對已有調(diào)度算法的分析和總結(jié)基礎(chǔ)[：，提出了組合采樣旋轉(zhuǎn)輪詢順序輪淘調(diào)度算法一SRR_ORR(SamplingRound—Rob

4、inandOrderingRound—Robin)。最后，對CVCQ交換結(jié)構(gòu)仿真系統(tǒng)模型進(jìn)行了詳細(xì)說明，完成了功能驗證和性能仿真與分析，并完成了FPGA驗證和邏輯綜合。仿真結(jié)果表明，SRR調(diào)度算法具有良好的時延性能。對于規(guī)模為8x8的CVCQ交換結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)位寬為256比特時，仿真結(jié)果顯示其聚合帶寬可達(dá)到698Gbps。CVCQ交換結(jié)構(gòu)支持單播、多播和r。播通信，其數(shù)據(jù)位寬和緩存隊列深度均可根據(jù)實際需要進(jìn)行配置，可應(yīng)用于片上系統(tǒng)(Syst