基于TSV的3DNoC容錯及熱優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、成品率及散熱問題是當(dāng)今三維片上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(Network on Chip，NoC)研究熱點(diǎn)之一，如何針對3D NoC開展硅通孔（Through Silicon Via，TSV）容錯設(shè)計(jì)成為提升芯片成品率關(guān)鍵技術(shù)之一。現(xiàn)有大多數(shù)TSV容錯方案，往往采用局部冗余機(jī)制，其無法達(dá)到極高的成品率，浪費(fèi)大量未使用的冗余通道，且?guī)缀鮾H支持容錯功能，沒有與散熱等技術(shù)結(jié)合。本文研究基于功能細(xì)分的組內(nèi)全局冗余容錯機(jī)制以解決3D NoC成品率和散熱問題，主要工

2、作如下:
　　1.設(shè)計(jì)一種組內(nèi)全共享冗余TSV容錯機(jī)制。針對成品率極限、冗余TSV共享程度問題，通過將TSV通道分組，組內(nèi)分配冗余通道，這些冗余TSV可代替組內(nèi)任一故障通道實(shí)現(xiàn)信號在垂直通道上的傳輸，從而實(shí)現(xiàn)本文所設(shè)計(jì)的組內(nèi)全共享容錯方案。成品率分析表明，傳統(tǒng)容錯方案成品率無法突破99％;而本文提出的組內(nèi)全共享容錯模型，無論TSV數(shù)量多少，都可實(shí)現(xiàn)高達(dá)99.999999％的芯片成品率。
　　2.提出基于功能細(xì)分的冗余優(yōu)化策略

3、。將TSV按信號功能、重要性分組，按組分別設(shè)計(jì)容錯方案及冗余度以此優(yōu)化冗余數(shù)目，從而盡可能地減少冗余TSV通道帶來的容錯成本。實(shí)驗(yàn)分析表明，相比于無功能細(xì)分方案，基于功能細(xì)分容錯方案可優(yōu)化約20％的容錯成本。
　　3.設(shè)計(jì)一種兼顧熱優(yōu)化的TSV容錯方案。將熱優(yōu)化與容錯技術(shù)相結(jié)合，該方案在通過冗余通道實(shí)現(xiàn)容錯的前提下，充分利用未使用的冗余TSV實(shí)施“信號輪流繞行”策略以此降低各個TSV通道上的通信量，從而均衡垂直通道間負(fù)載，平衡溫度