CN106533957A - 片上网络的拥塞信息传输控制方法和相关装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了片上网络的拥塞信息传输控制方法和相关装置，片上网络包括互联的多个路由节点，多个路由节点包括相邻的第一路由节点和第二路由节点。方法包括：第一路由节点将其自身当前时钟周期的拥塞量与其自身前一时钟周期的拥塞量进行比较。在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量大于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下，向第二路由节点传输第一路由节点对应的拥塞量增大指示。在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，第一路由节点向第二路由节点传输第一路由节点对应的拥塞量减小指示。本申请实施例的方案有利于提升拥塞信息传输网络的利用效率，进而降低传输拥塞信息的硬件开销。

Description

片上网络的拥塞信息传输控制方法和相关装置

技术领域

本申请涉及计算机和芯片技术领域，具体主要涉及了片上网络的拥塞信息传输控制方法和相关装置。

背景技术

目前，随着超大规模集成电路技术的快速发展，处理器芯片的规模也不断增加。单个芯片内部集成了多个处理器核，片上网络(NoC，Network-on-Chip)被用来替代总线在处理器核之间提供数据传输服务，因此片上网络具有重要的作用。

一般来说，片上网络路由算法可以分为两类：无关性路由算法和自适应路由算法。其中，无关性路由算法进行路由时不考虑网络当前的拥塞状态，如维序路由，因此容易导致片上网络的负载不均衡，因此，导致网络的吞吐量的低下和大的传输时延。而自适应路由算法，是根据当前网络的拥塞状态进行路由决策，因此可以提供更好的路由选择，从而有效的避免网络拥塞。与无关性路由算法相比，自适应路由算法具有很好的网络适应性，尤其在网络负载较大的情况下，具有更好的网络性能。

自适应路由算法需要收集当前各路由节点的拥塞信息，来帮助其更好的掌握当前网络的拥塞状态，以便更好的进行拥塞预测等。拥塞信息的传输需要相应的硬件资源支持，因此一些产品中出现专属的拥塞信息传输网络(简称拥塞网络)，这里主要指在例如处理器核间增加附加的拥塞网络，拥塞网络将会造成一部分硬件成本开销。

在采用的拥塞网络的一些传统技术中，路由节点之间通常直接传输具体拥塞量(具体拥塞量例如可为路由节点的缓存单元的具体占用量和/或虚通道的具体占用量)，表达具体拥塞量所需比特数通常比较大，而限于拥塞网络的有限传输能力，这使得传输足够大范围的拥塞信息变得困难，这样可能会影响负载均衡的效果。

发明内容

本发明实施例提供片上网络的拥塞信息传输控制方法和相关装置和相关系统，有利于提升拥塞信息传输网络的利用效率，进而降低传输拥塞信息的硬件开销。

本发明实施例一方面提供一种片上网络的拥塞信息传输控制方法，所述片上网络包括：互联的多个路由节点，其中，所述多个路由节点包括相邻的第一路由节点和第二路由节点。

所述方法包括：所述第一路由节点将其自身当前时钟周期的拥塞量与其自身前一时钟周期的拥塞量进行比较。在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量大于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下，所述第一路由节点向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示(其中，拥塞量增大指示表示相应路由节点的拥塞量增大了，也就是说，相应路由节点(如第一路由节点)的拥塞程度增加了)。在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，所述第一路由节点向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量减小指示(其中，拥塞量减小指示表示相应路由节点的拥塞量减小了，也就是说，相应路由节点(如第二路由节点)的拥塞程度降低了)。

例如所述拥塞量可包括虚通道(VCs，Virtual Channels)占用量和/或缓存单元(buffer)占用量等。例如第一路由节点可将其自身当前时钟周期的虚通道占用量与其自身前一时钟周期的虚通道占用量进行比较，如果其自身当前时钟周期的虚通道占用量大于其自身前一时钟周期的虚通道占用量，第一路由节点向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示(拥塞量增大指示可指示出虚通道占用量增加)，如果其自身当前时钟周期的虚通道占用量小于其自身前一时钟周期的虚通道占用量，第一路由节点向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量减小指示(拥塞量减小指示可指示出虚通道占用量减小)。

可以看出，本实施例方案充分考虑到了网络场景的独特性，摒弃了传统的在路由节点之间传输具体拥塞量的方式，而是改为路由节点之间传输具体拥塞量的变更指示，由于片上网络的路由节点的相邻两个时钟周期的拥塞量的变化量通常是较小，因此在路由节点之间传输用于指示拥塞量变更情况的拥塞量变更指示(例如增大指示或减小指示)相对于传输具体拥塞量，所需比特数通常会大大降低。例如由于存在如下的二种可能指示：拥塞量增大指示、拥塞量减小指示，那么最少只需要1比特就可以将这二种可能情况传输出去。可见所需使用的传输资源将大大降低，这样就有利于在拥塞网络有限传输能力之下传输尽量大范围的拥塞状态，进而有利于后续提升片上网络负载均衡的效果，有利于减少拥塞网络的硬件成本。

可选的，在本发明一些可能实施方式中，所述方法还包括：在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量等于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下，当所述第一路由节点的状态机的当前状态指示出应传输拥塞量增大指示，第一路由节点向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示，当所述状态机当前状态指示出应传输拥塞量减小指示，所述第一路由节点向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量减小指示，所述状态机在2N种状态之间切换，所述N为正整数，其中，所述状态机的所述2N种状态之中的其中N种状态指示出应传输拥塞量增大指示，所述2N种状态中的另外N种状态指示出应传输拥塞量减小指示。

其中，所述N例如等于1、2、3、4、5、6、7、8、10、11、12、15或其他正整数。

可以理解，当拥塞量(例如VCs占用量)没有发生变化之时，利用状态机来决定当前应传输的拥塞量变更指示(例如拥塞量增大指示或者拥塞量减小指示)，这样有利于进一步减小传输拥塞信息所需要信号线数量，从而有利于降低拥塞网络的硬件开销。其中，所述状态机例如可为2-状态机(N等1时对应的状态机)或4-状态机(N等2时对应的状态机)或8-状态机(N等8时对应的状态机)其它状态机。其中，相对于2-状态机，4-状态机又可有效的减小对传输路径的拥塞参数进行累积计算时可能导致的累加误差，进一步提高拥塞状态的传递精确度。同理，相对于4-状态机，8-状态机又可有效的减小对传输路径的拥塞参数进行累积计算时可能导致的累加误差，进一步提高拥塞状态的传递精确度。

可选的，在本发明的一些可能实施方式中，所述多个路由节点还包括与第二路由节点相邻的第三路由节点，所述方法还可包括：当所述第二路由节点接收到所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示或者拥塞量减小指示，所述第二路由节点基于所述拥塞量增大指示或拥塞量减小指示更新其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量(所述第二路由节点基于所述拥塞量增大指示增大其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量，或所述第二路由节点基于所述拥塞量减小指示减小其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量)；并且所述第二路由节点向第三路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示或拥塞量减小指示。相应的，所述第三路由节点基于所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示或拥塞量减小指示更新其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量。例如所述第三路由节点基于第一路由节点对应的拥塞量增大指示增大其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量，或所述第三路由节点基于所述第一路由节点对应的拥塞量减小指示减小其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量。

可选的，在本发明一些可能实施方式中，所述方法还可包括：所述第二路由节点将其自身当前时钟周期的拥塞量与其自身前一时钟周期的拥塞量进行比较。在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量大于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况之下，所述第二路由节点向所述第三路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量增大指示。在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，所述第二路由节点向所述第三路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量减小指示。

可选的，在本发明一些可能实施方式中，所述方法还可包括：所述第二路由节点将其自身当前时钟周期的拥塞量与其自身前一时钟周期的拥塞量进行比较。在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量大于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况之下，所述第二路由节点向所述第一路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量增大指示。在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，所述第二路由节点向所述第一路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量减小指示。相应的，第一路由节点可基于所述第二路由节点对应的拥塞量增大指示或拥塞量减小指示更新其自身缓存的所述第二路由节点对应的拥塞量。例如所述第一路由节点基于第二路由节点对应的拥塞量增大指示增大其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量，或所述第一路由节点基于所述第二路由节点对应的拥塞量减小指示减小其自身缓存的所述第二路由节点对应的拥塞量。

本申请实施例第二方面提供一种片上网络，所述片上网络包括：

互联的多个路由节点，所述多个路由节点包括相邻的第一路由节点和第二路由节点；

其中，所述第一路由节点用于，将其自身当前时钟周期的拥塞量与其自身前一时钟周期的拥塞量进行比较，在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量大于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下，向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示，在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量减小指示。

可选的，在本发明一些可能实施方式中，所述第一路由节点还用于：在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量等于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况之下，且当所述第一路由节点的状态机的当前状态指示出应传输拥塞量增大指示的情况之下，向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示，当所述状态机当前状态指示出应传输拥塞量减小指示，向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量减小指示，所述状态机在2N种状态之间切换，所述N为正整数，其中，所述状态机的所述2N种状态之中的其中N种状态指示出应传输拥塞量增大指示，所述2N种状态中的另外N种状态指示出应传输拥塞量减小指示。

可选的，在本发明一些可能实施方式中，所述第二路由节点用于：当接收到所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示或拥塞量减小指示，基于所述拥塞量增大指示或拥塞量减小指示更新其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量。进一步的，当所述多个路由节点还包括与第二路由节点相邻的第三路由节点，那么所述第二路由节点还用于，向第三路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示或拥塞量减小指示。

可选的，在本发明一些可能实施方式中，所述多个路由节点还包括与第二路由节点相邻的第三路由节点，其中，所述第二路由节点可用于，将其自身当前时钟周期的拥塞量与其自身前一时钟周期的拥塞量进行比较，在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量大于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下，向所述第三路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量增大指示，在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，所述第二路由节点向所述第三路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量减小指示。

本申请实施例第三方面提供一种芯片，所述芯片包括：片上网络和多个处理器核，所述多个处理器核耦合到所述片上网络，所述片上网络为本申请实施例提供的任意一种片上网络。

本申请实施例第四方面提供一种芯片，所述芯片包括：片上网络和多个存储单元，所述多个存储单元耦合到所述片上网络，所述片上网络为本申请实施例提供的任意一种片上网络。

本申请实施例第五方面提供一种集成电路板，

所述集成电路板包括：芯片和外围电路，所述芯片为本申请实施例提供的任意一种芯片。

本申请实施例第六方面提供一种电子设备，所述电子设备包括：集成电路板和容纳所述集成电路板的外壳，所述集成电路板为本申请实施例提供的任意一种集成电路板。

此外，本申请实施例第七方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储了用于NoC的拥塞信息传输控制方法的程序代码。所述程序代码包括用于执行第一方面方法的指令。

附图说明

图1-A为本申请实施例举例提供的一种片上网络的结构示意图；

图1-B为本申请实施例举例提供的一种包括片上网络的处理器芯片的结构示意图；

图1-C为本申请实施例举例提供的一种包括片上网络的存储芯片的结构示意图；

图1-D为本申请实施例举例提供的一种包括片上网络的复合型芯片的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种片上网络的拥塞信息传输控制方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种片上网络的拥塞信息传输控制方法的流程示意图；

图4-A为本申请实施例举例提供的一种2-状态机的示意图；

图4-B为本申请实施例举例提供的一种2-状态机的示意图；

图4-C为本申请实施例举例提供的虚通道占用量增小的示意图；

图4-D为本申请实施例举例提供的虚通道占用量减小的示意图；

图4-E为本申请实施例举例提供的虚通道占用量不变的示意图；

图5为本申请实施例举例提供的片上网络的拥塞信息传输的示意图；

图6为本申请实施例举例提供的一种片上网络的结构示意图；

图7为本申请实施例举例提供的一种芯片的结构示意图；

图8为本申请实施例举例提供的另一种芯片的结构示意图；

图9为本申请实施例举例提供的一种集成电路板的结构示意图；

图10为本申请实施例举例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

本申请说明书、权利要求书和附图中出现的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同的对象，而并非用于描述特定的顺序。

下面首先通过附图举例一些可能的产品结构。

图1-A举例示出了一种片上网络的结构示意图，片上网络包括互联的多个路由节点。图1-B举例示出了一种包括片上网络的处理器芯片的示意图，多个处理器核通过片上网络耦合。图1-C举例示出了一种包括片上网络的存储芯片的示意图，多个存储单元通过片上网络耦合。图1-D举例示出了一种包括片上网络的复合型芯片的示意图，其中，多个存储单元和多个处理器核通过片上网络耦合。其他包括片上网络的芯片结构可以以此类推。

本发明发明人研究发现，一般来说，表达具体拥塞量(具体拥塞量例如可为路由节点的缓存单元的具体占用量和/或虚通道的具体占用量)所需比特数通常比较大。而实际上片上网络场景又有其独特性，片上网络的路由节点的相邻两个时钟周期的拥塞量的变化量通常是较小，因此在路由节点之间传输用于指示拥塞量变更情况的拥塞量变更指示(例如增大指示或减小指示)相对于传输具体拥塞量，所需比特数通常会大大降低，也就是说，所需使用的传输资源将大大降低，这样就有利于在拥塞网络有限传输能力之下传输尽量大范围的拥塞状态，进而有利于后续提升片上网络负载均衡的效果，有利于减少拥塞网络的硬件成本。

具体例如，假设第一路由节点的当前时钟周期的的缓存单元的具体占用量为151个，而传输这个缓存单元具体占用量“151”需至少8个比特，而如果第一路由节点的前一时钟周期的缓存单元的具体占用量为150个，那么相邻两个时钟周期缓存单元占用量的变更量为+1，而那么最少就只需1个比特就可以将这个变化量“+1”传输出去，而如果第一路由节点的前一时钟周期的缓存单元的具体占用量为152个，那么，相邻的两个时钟周期缓存单元占用量的变更量为-1，而最少就只需1个比特就可将这个变化量“-1”传输出去。其他情况以此类推。

又具体例如，假设，第一路由节点的当前时钟周期的虚通道的具体占用量为4个，而传输这个虚通道具体占用量“4”需至少3个比特，而如果第一路由节点的前一时钟周期的虚通道的具体占用量为3个，那么，相邻两个时钟周期缓存单元占用量的变更量为+1，那么，最少就只需1个比特就可以将这个变化量“+1”传输出去，而如果第一路由节点的前一时钟周期的虚通道的具体占用量为5个，那么相邻两个时钟周期缓存单元占用量的变更量为-1，而那么最少只需1个比特就可将这个变化量“-1”传输出去。

总的来说，鉴于片上网络场景的特定性，在路由节点之间传输用于指示拥塞量变更情况的拥塞量变更指示(例如增大指示或减小指示)相对于传输全量拥塞信息，所需使用的传输资源将大大降低的。

其中，路由节点的缓存单元占用量和/或虚通道占用量可在一定程度上体现这个路由节点的拥塞程度，故而可用作评估片上网络拥塞状况。在1个时钟周期能够完整接收或处理1个最小数据单元(最小数据传输单元例如为数据切片或报文等)。

下面通过具体流程进行举例说明。

参见图2，图2为本申请实施例提供的一种片上网络的拥塞信息传输控制方法的流程示意图。其中，如图2举例所示，一种片上网络的拥塞信息传输控制方法，所述片上网络包括：互联的多个路由节点，其中，所述多个路由节点包括相邻的第一路由节点和第二路由节点，方法可包括：

201、第一路由节点将其自身当前时钟周期的拥塞量与其自身前一时钟周期的拥塞量进行比较。

其中，在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量大于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下执行步骤202。在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下执行步骤203。在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下执行步骤204。

202、在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量大于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下，所述第一路由节点向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示(其中，拥塞量增大指示表示相应路由节点的拥塞量增大了，也就是说第一路由节点的拥塞程度增加了)。

203、在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，所述第一路由节点向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量减小指示(其中，拥塞量减小指示表示相应路由节点的拥塞量减小了，也就是说第二路由节点的拥塞程度降低了)。

204、在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量等于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，所述第一路由节点向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量不变指示(其中，拥塞量不变指示表示相应路由节点的拥塞量未变化，也就是说第二路由节点的拥塞程度没有变化)。

205、当所述第二路由节点接收到所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示或者拥塞量减小指示，所述第二路由节点基于所述拥塞量增大指示或拥塞量减小指示更新其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量。

具体的，所述第二路由节点基于所述拥塞量增大指示增大其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量，或所述第二路由节点基于所述拥塞量减小指示减小其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量。

进一步的，在所述多个路由节点还包括与第二路由节点相邻的第三路由节点的情况下，所述方法还可包括：第二路由节点向第三路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示或拥塞量减小指示或拥塞量不变指示。第三路由节点可按照与第二路由节点类似的方式，更新其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量。具体例如，所述第三路由节点基于第一路由节点对应的拥塞量增大指示增大其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量，或所述第三路由节点基于所述第一路由节点对应的拥塞量减小指示减小其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量。当然第三路由节点也可向其他路由节点传输第一路由节点对应的拥塞量增大指示或拥塞量减小指示或拥塞量不变指示，具体方式可类推。

可以看出，本实施例方案充分考虑到了网络场景的独特性，摒弃了传统的在路由节点之间传输具体拥塞量的方式，而是改为路由节点之间传输具体拥塞量的变更指示，由于片上网络的路由节点的相邻两个时钟周期的拥塞量的变化量通常是较小，因此在路由节点之间传输用于指示拥塞量变更情况的拥塞量变更指示(例如增大指示或减小指示)相对于传输具体拥塞量，所需比特数通常会大大降低。例如由于存在如下的三种可能指示：拥塞量增大指示、拥塞量减小指示或拥塞量不变指示，那么最少只需要2比特就可以将这三种可能情况传输出去。可见所需使用的传输资源将大大降低，这样就有利于在拥塞网络有限传输能力之下传输尽量大范围的拥塞状态，进而有利于后续提升片上网络负载均衡的效果，有利于减少拥塞网络的硬件成本。

可选的，在本发明的一些可能实施方式中，第二路由节点也可将其自身当前时钟周期的拥塞量与其自身前一时钟周期的拥塞量进行比较。在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量大于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况之下，所述第二路由节点向所述第三路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量增大指示。在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，所述第二路由节点向所述第三路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量减小指示。相应的，第三路由节点可更新其自身缓存的所述第二路由节点对应的拥塞量。具体例如，所述第三路由节点基于第二路由节点对应的拥塞量增大指示增大其自身缓存的所述第二路由节点对应的拥塞量，或所述第三路由节点基于所述第二路由节点对应的拥塞量减小指示减小其自身缓存的所述第二路由节点对应的拥塞量。当然，第三路由节点也可向其他路由节点传输第二路由节点对应的拥塞量增大指示或拥塞量减小指示或拥塞量不变指示，具体方式可类推。

可选的，在本发明一些可能实施方式中，所述方法还可包括：所述第二路由节点也可将其自身当前时钟周期的拥塞量与其自身前一时钟周期的拥塞量进行比较。在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量大于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况之下，所述第二路由节点向所述第一路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量增大指示。在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，所述第二路由节点向所述第一路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量减小指示。相应的，第一路由节点可基于所述第二路由节点对应的拥塞量增大指示或拥塞量减小指示更新其自身缓存的所述第二路由节点对应的拥塞量。例如，所述第一路由节点可基于第二路由节点对应的拥塞量增大指示增大其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量，或所述第一路由节点基于所述第二路由节点对应的拥塞量减小指示减小其自身缓存的所述第二路由节点对应的拥塞量。

参见图3，图3为本申请实施例提供的另一种片上网络的拥塞信息传输控制方法的流程示意图。其中，如图3举例所示，另一种片上网络的拥塞信息传输控制方法，所述片上网络包括：互联的多个路由节点，其中，所述多个路由节点包括相邻的第一路由节点和第二路由节点，方法可包括：

301、第一路由节点将其自身当前时钟周期的拥塞量与其自身前一时钟周期的拥塞量进行比较。

其中，在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量大于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下执行步骤302。在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下执行步骤303。在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下执行步骤304。

302、在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量大于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下，所述第一路由节点向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示(其中，拥塞量增大指示表示相应路由节点的拥塞量增大了，也就是说第一路由节点的拥塞程度增加了)。

303、在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，所述第一路由节点向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量减小指示(其中，拥塞量减小指示表示相应路由节点的拥塞量减小了，也就是说第二路由节点的拥塞程度降低了)。

304、在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量等于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，当所述第一路由节点的状态机的当前状态指示出应传输拥塞量增大指示，那么，所述第一路由节点向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示，当所述状态机当前状态指示出应传输拥塞量减小指示，所述第一路由节点向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量减小指示。

其中，第一路由节点的状态机在2N种状态之间切换，其中，所述N为正整数，其中，所述状态机的所述2N种状态之中的其中N种状态指示出应传输拥塞量增大指示，所述2N种状态中的另外N种状态指示出应传输拥塞量减小指示。

其中，所述N例如等于1、2、3、4、5、6、7、8、10、11、12、15或其他正整数。

可以理解，当拥塞量(例如VCs占用量)没有发生变化之时，利用状态机来决定当前应传输的拥塞量变更指示(例如拥塞量增大指示或者拥塞量减小指示)，这样有利于进一步减小传输拥塞信息所需要信号线数量，从而有利于降低拥塞网络的硬件开销。其中，所述状态机例如可为2-状态机(N等1时对应的状态机)或4-状态机(N等2时对应的状态机)或8-状态机(N等8时对应的状态机)其它状态机。其中，相对于2-状态机，4-状态机又可有效的减小对传输路径的拥塞参数进行累积计算时可能导致的累加误差，进一步提高拥塞状态的传递精确度。同理，相对于4-状态机，8-状态机又可有效的减小对传输路径的拥塞参数进行累积计算时可能导致的累加误差，进一步提高拥塞状态的传递精确度。

参见图4-A和图4-B，图4-A举例示出了一种2-状态机的示意图，图4-B举例示出了一种4-状态机的示意图。参见图4-C～图4-E举例示出的虚通道占用量可能的三种变化情况。其中，图4-C示出相邻两个时钟周期虚通道占用量增大1个的情况，变化量为+1。图4-D示出相邻两个时钟周期虚通道占用量减小1个的情况，变化量为-1。图4-E示出相邻两个时钟周期虚通道占用量不变的情况，变化量为0。

其中，例如用高电平(+1)时，来表示当前时钟周期与上一时钟周期的虚通道占用量相比，数量增加了1；用低电平(-1)，表示本周期与上一周期的空闲虚通道数量相比，数量减少了1。其中，利用状态机的状态，在空闲虚通道数量没有发生变化的时候，决定了当前应当传输拥塞量增大指示或者拥塞量减小指示。

例如，状态机的起始状态为S0，当路由节点的某个时钟周期与前一时钟周期相比，虚通道占用量没有发生变化，则根据当前状态机位置，来决定信号线传输的信号量；如2-状态机时，当前位于S0状态，则信号线传输的信号为高电平+1(拥塞量增大指示)，同时状态机状态由S0变为S1。如果下次再出现空闲虚通道数量未发生变化，那么信号线传输的信号为低电平-1(拥塞量减小指示)，同时状态机由S1变为S0。其中，4-状态机又可有效的减小对传输路径的拥塞量进行累积计算时而导致的累加误差。4-状态机的操作方法与2-状态机类似相同。

305、当所述第二路由节点接收到所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示或者拥塞量减小指示，所述第二路由节点基于所述拥塞量增大指示或拥塞量减小指示更新其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量。

具体的，所述第二路由节点基于所述拥塞量增大指示增大其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量，或所述第二路由节点基于所述拥塞量减小指示减小其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量。

进一步的，在所述多个路由节点还包括与第二路由节点相邻的第三路由节点的情况下，所述方法还可包括：第二路由节点向第三路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示或拥塞量减小指示或拥塞量不变指示。第三路由节点可按照与第二路由节点类似的方式，更新其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量。具体例如，所述第三路由节点基于第一路由节点对应的拥塞量增大指示增大其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量，或所述第三路由节点基于所述第一路由节点对应的拥塞量减小指示减小其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量。当然第三路由节点也可向其他路由节点传输第一路由节点对应的拥塞量增大指示或拥塞量减小指示或拥塞量不变指示，具体方式可类推。

可以看出，本实施例方案充分考虑到了网络场景的独特性，摒弃了传统的在路由节点之间传输具体拥塞量的方式，而是改为路由节点之间传输具体拥塞量的变更指示，由于片上网络的路由节点的相邻两个时钟周期的拥塞量的变化量通常是较小，因此在路由节点之间传输用于指示拥塞量变更情况的拥塞量变更指示(例如增大指示或减小指示)相对于传输具体拥塞量，所需比特数通常会大大降低。例如由于存在如下的二种可能指示：拥塞量增大指示、拥塞量减小指示，那么最少只需要1比特就可以将这二种可能情况传输出去。可见所需使用的传输资源将大大降低，这样就有利于在拥塞网络有限传输能力之下传输尽量大范围的拥塞状态，进而有利于后续提升片上网络负载均衡的效果，有利于减少拥塞网络的硬件成本。

可选的，在本发明的一些可能实施方式中，第二路由节点也可将其自身当前时钟周期的拥塞量与其自身前一时钟周期的拥塞量进行比较。在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量大于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况之下，所述第二路由节点向所述第三路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量增大指示。在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，所述第二路由节点向所述第三路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量减小指示。在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量等于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，当所述第二路由节点的状态机的当前状态指示出应传输拥塞量增大指示，那么，所述第二路由节点向所述第三路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量增大指示，当所述第二路由节点的状态机当前状态指示出应传输拥塞量减小指示，所述第二路由节点向所述第三路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量减小指示。

其中，第二路由节点的状态机在2M种状态之间切换，其中，所述M为正整数，其中，所述状态机的所述2M种状态之中的其中M种状态指示出应传输拥塞量增大指示，所述2M种状态中的另外M种状态指示出应传输拥塞量减小指示。

相应的，第三路由节点可以进一步更新其自身缓存的所述第二路由节点对应的拥塞量。具体例如，所述第三路由节点基于第二路由节点对应的拥塞量增大指示增大其自身缓存的所述第二路由节点对应的拥塞量，或所述第三路由节点基于所述第二路由节点对应的拥塞量减小指示减小其自身缓存的所述第二路由节点对应的拥塞量。当然，第三路由节点也可向其他路由节点传输第二路由节点对应的拥塞量增大指示或拥塞量减小指示或拥塞量不变指示，具体方式可类推。

可选的，在本发明一些可能实施方式中，所述方法还可包括：第二路由节点也可将其自身当前时钟周期的拥塞量与其自身前一时钟周期的拥塞量进行比较。在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量大于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况之下，所述第二路由节点向所述第一路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量增大指示。在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，所述第二路由节点向所述第一路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量减小指示。在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量等于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，当所述第二路由节点的状态机的当前状态指示出应传输拥塞量增大指示，那么，所述第二路由节点向所述第一路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量增大指示，当所述第二路由节点的状态机当前状态指示出应传输拥塞量减小指示，所述第二路由节点向所述第一路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量减小指示。

相应的，第一路由节点可以进一步更新其自身缓存的所述第二路由节点对应的拥塞量。具体例如，所述第一路由节点基于第二路由节点对应的拥塞量增大指示增大其自身缓存的所述第二路由节点对应的拥塞量，或所述第一路由节点基于所述第二路由节点对应的拥塞量减小指示减小其自身缓存的所述第二路由节点对应的拥塞量。当然，第一路由节点也可向其他路由节点传输第二路由节点对应的拥塞量增大指示或拥塞量减小指示或拥塞量不变指示，具体方式可类推。

参见图5，下面提供一种具体实施来进行说明。图5所示片上网络包括四个路由节点node1、node2、node3和node0。片上网络自适应路由，需要在节点间传输大量的拥塞信息来进行拥塞判定。图5中示出了4个路由节点之间的拥塞网络。从图中可以看到，实线的拥塞信息传输线所传输的是自右向左的拥塞信息(拥塞量增大指示或拥塞量减小指示)，而蓝色的拥塞信息传输线传输的是自左向右的拥塞信息。如节点node3的拥塞量变更指示，先传输到节点node2上，继续沿着node1传输到node0节点。可以看到，在维度方向上4个节点的拥塞网络的开销是4，即每个节点间进行拥塞信息传输可只需要4条核间连线。因此对于W×W的mesh网络来说，维度拥塞信息传输网络的开销大小就是W。相比于丰富的片上网络核间连线来说，这部分成本开销还是可以接受的。

下面还提供用于实施上述方案的相关装置。

参见图6，一种片上网络600可包括：互联的多个路由节点，所述多个路由节点包括相邻的第一路由节点610和第二路由节点620。

其中，所述第一路由节点610用于，将其自身当前时钟周期的拥塞量与其自身前一时钟周期的拥塞量进行比较，在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量大于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下，向所述第二路由节点620传输所述第一路由节点610对应的拥塞量增大指示，在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，向所述第二路由节点620传输所述第一路由节点610对应的拥塞量减小指示。

可选的，所述第一路由节点610还用于：在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量等于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下，当所述第一路由节点610的状态机的当前状态指示出应传输拥塞量增大指示，向所述第二路由节点620传输所述第一路由节点610对应的拥塞量增大指示，当所述状态机当前状态指示出应传输拥塞量减小指示，向所述第二路由节点620传输所述第一路由节点对应的拥塞量减小指示。

所述状态机在2N种状态之间切换，所述N为正整数，所述状态机的所述2N种状态之中的其中N种状态指示出应传输拥塞量增大指示，所述2N种状态中的另外N种状态指示出应传输拥塞量减小指示。

可选的，所述多个路由节点还可包括与第二路由节点620相邻的第三路由节点630。

所述第二路由节点620用于：当接收到所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示或拥塞量减小指示，基于所述拥塞量增大指示或拥塞量减小指示更新其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量.

所述第二路由节点620还可用于向第三路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示或拥塞量减小指示。

可选的，所述第二路由节点620还可用于，将其自身当前时钟周期的拥塞量与其自身前一时钟周期的拥塞量进行比较，在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量大于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下，向所述第三路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量增大指示，在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，所述第二路由节点向所述第三路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量减小指示。

可选的，所述第二路由节点620还可用于，将其自身当前时钟周期的拥塞量与其自身前一时钟周期的拥塞量进行比较，在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量大于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下，向所述第一路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量增大指示，在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，所述第二路由节点向所述第一路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量减小指示。

可选的，所述拥塞量包括虚通道占用量和/或缓存单元占用量。

可以看出，本实施例方案充分考虑到了网络场景的独特性，摒弃了传统的在路由节点之间传输具体拥塞量的方式，而是改为路由节点之间传输具体拥塞量的变更指示，由于片上网络的路由节点的相邻两个时钟周期的拥塞量的变化量通常是较小，因此在路由节点之间传输用于指示拥塞量变更情况的拥塞量变更指示(例如增大指示或减小指示)相对于传输具体拥塞量，所需比特数通常会大大降低。例如由于存在如下的二种可能指示：拥塞量增大指示、拥塞量减小指示，那么最少只需要1比特就可以将这二种可能情况传输出去。可见所需使用的传输资源将大大降低，这样就有利于在拥塞网络有限传输能力之下传输尽量大范围的拥塞状态，进而有利于后续提升片上网络负载均衡的效果，有利于减少拥塞网络的硬件成本。

参见图7，本申请实施例提供一种芯片700，包括：片上网络710和多个处理器核720，所述多个处理器核耦合到所述片上网络，所述片上网络为本申请实施例提供的任意一种片上网络(例如片上网络600)。

参见图8，本申请实施例提供一种芯片800，包括：片上网络810和多个存储单元820，所述多个存储单元耦合到所述片上网络，所述片上网络为本申请实施例提供的任意一种片上网络(例如片上网络600)。

参见图9，本申请实施例提供一种集成电路板900，

所述集成电路板包括：芯片910和外围电路920，所述芯片910为本申请实施例提供的任意一种芯片(例如芯片700或800)。

参见图10，本申请实施例提供一种电子设备1000，所述电子设备1000包括：集成电路板1010和容纳所述集成电路板的外壳1020，所述集成电路板为本申请实施例提供的任意一种集成电路板。

此外，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储了用于NoC的拥塞信息传输控制方法的程序代码。所述程序代码包括用于执行相关方法的指令。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的间接耦合或者直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例的方案的目的。

另外，在本申请各实施例中的各功能单元可集成在一个处理单元中，也可以是各单元单独物理存在，也可两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，或者也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (14)

1.一种片上网络的拥塞信息传输控制方法，其特征在于，所述片上网络包括：互联的多个路由节点，其中，所述多个路由节点包括相邻的第一路由节点和第二路由节点；

所述方法包括：

所述第一路由节点将其自身当前时钟周期的拥塞量与其自身前一时钟周期的拥塞量进行比较，在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量大于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下，所述第一路由节点向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示，在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，所述第一路由节点向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量减小指示。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述方法还包括：在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量等于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下，当所述第一路由节点的状态机的当前状态指示出应传输拥塞量增大指示，所述第一路由节点向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示，当所述状态机当前状态指示出应传输拥塞量减小指示，所述第一路由节点向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量减小指示，

所述状态机在2N种状态之间切换，所述N为正整数，所述状态机的所述2N种状态之中的其中N种状态指示出应传输拥塞量增大指示，所述2N种状态中的另外N种状态指示出应传输拥塞量减小指示。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多个路由节点还包括与第二路由节点相邻的第三路由节点，

所述方法还包括：当所述第二路由节点接收到所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示或拥塞量减小指示，所述第二路由节点基于所述拥塞量增大指示或拥塞量减小指示更新其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量；并且所述第二路由节点向第三路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示或拥塞量减小指示。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，

所述方法包括：

所述第二路由节点将其自身当前时钟周期的拥塞量与其自身前一时钟周期的拥塞量进行比较，在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量大于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下，所述第二路由节点向所述第三路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量增大指示，在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，所述第二路由节点向所述第三路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量减小指示。

5.根据权利要求1至4任一项所述方法，其特征在于，所述拥塞量包括虚通道占用量和/或缓存单元占用量。

6.一种片上网络，其特征在于，所述片上网络包括：

互联的多个路由节点，所述多个路由节点包括相邻的第一路由节点和第二路由节点；

其中，所述第一路由节点用于，将其自身当前时钟周期的拥塞量与其自身前一时钟周期的拥塞量进行比较，在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量大于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下，向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示，在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量减小指示。

7.根据权利要求6所述的片上网络，其特征在于，

所述第一路由节点还用于：在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量等于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下，当所述第一路由节点的状态机的当前状态指示出应传输拥塞量增大指示，向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示，当所述状态机当前状态指示出应传输拥塞量减小指示，向所述第二路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量减小指示，所述状态机在2N种状态之间切换，所述N为正整数，其中，所述状态机的所述2N种状态之中的其中N种状态指示出应传输拥塞量增大指示，所述2N种状态中的另外N种状态指示出应传输拥塞量减小指示。

8.根据权利要求6或7所述的片上网络，其特征在于，所述多个路由节点还包括与第二路由节点相邻的第三路由节点，

所述第二路由节点用于：当接收到所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示或拥塞量减小指示，基于所述拥塞量增大指示或拥塞量减小指示更新其自身缓存的所述第一路由节点对应的拥塞量；并且向第三路由节点传输所述第一路由节点对应的拥塞量增大指示或拥塞量减小指示。

9.根据权利要求6至8任一项所述片上网络，其特征在于，所述多个路由节点还包括与第二路由节点相邻的第三路由节点，

其中，所述第二路由节点用于，将其自身当前时钟周期的拥塞量与其自身前一时钟周期的拥塞量进行比较，在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量大于其自身前一时钟周期的拥塞量的情况下，向所述第三路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量增大指示，在比较出其自身当前时钟周期的拥塞量小于其自身前一时钟周期的拥塞信息量的情况下，所述第二路由节点向所述第三路由节点传输所述第二路由节点对应的拥塞量减小指示。

10.根据权利要求6至9任一项所述片上网络，其特征在于，所述拥塞量包括虚通道占用量和/或缓存单元占用量。

11.一种芯片，其特征在于，包括：片上网络和多个处理器核，所述多个处理器核耦合到所述片上网络，所述片上网络为如权利要求6至10任一项所述的片上网络。

12.一种芯片，其特征在于，包括：片上网络和多个存储单元，所述多个存储单元耦合到所述片上网络，所述片上网络为如权利要求6至10任一项所述的片上网络。

13.一种集成电路板，其特征在于，包括：芯片和外围电路，所述芯片为如权利要求11至12任一项所述的芯片。

14.一种电子设备，其特征在于，包括：集成电路板和容纳所述集成电路板的外壳，所述集成电路板为如权利要求13所述的集成电路板。