CN114448862A - 基于3d片上网络的数据传输方法、装置、设备和介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种基于3D片上网络的数据传输方法、装置、设备和介质，获取源节点和目标节点分别与散热部件的垂直距离；散热部件与3D片上网络的XY平面平行。源节点与散热部件的垂直距离小于或等于目标节点与散热部件的垂直距离时，将待处理数据包按照XY平面优先的传输规则从源节点向所述目标节点传输。源节点与散热部件的垂直距离大于目标节点与散热部件的垂直距离时，将源节点按照Z轴优先的传输规则从源节点向目标节点传输。按照传输规则可以实现3D片上网络数据的正确传输。基于源节点和目标节点分别与散热部件之间的垂直距离，确定数据包的传输方式，保证了3D片上网络在传输数据包时可以快速的散热，提升了运行的稳定性。

Description

基于3D片上网络的数据传输方法、装置、设备和介质

技术领域

本申请涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种基于3D片上网络的数据传输方法、装置、设备和计算机可读存储介质。

背景技术

随着集成电路制造工艺的不断发展，芯片上可集成的晶体管的数目和芯片的集成度都在不断增加，这使得单个芯片上可以集成数十甚至上百个IP核。这样基于总线通讯架构的片上系统(System On Chip，SOC)将面临可扩展性问题、通讯效率问题、全局时钟同步困难等问题。

为了解决以上问题，片上网络(Network On Chip，NoC)作为一种全新的互连结构被提了出来。由于该种架构具有很好的扩展性、更高的吞吐量以及更小的功耗开销，因此被用于解决复杂片上系统的核间通信。随着单平面片上网络2D NoC中IP核的增加，2D NoC并没有在根本上解决缩短物理连线和减小信号延迟的问题。

3D片上网络是在2D片上网络的基础上进行垂直方向的扩展，这种结构大大缩短了IP核之间的平均跳数，使得片内通信效率大大提高。三维集成电路设计和片上网络多核互连架构，在学术界已经进行了多年的研究，三维集成电路设计工艺与先进的片上网络架构相结合而产生的三维片上网络(three dimension network on chip，3D NoC)，以其优良的性能、良好的可扩展性被认为是纳米工艺下最有前途的多核互连通信架构。硅通孔(through silicon via，TSV)是业界最常见也被认为是最有前途的层间互连技术，将多个晶片(die)在垂直方向进行堆叠，有效缩短了IP核连线长度，减少了延时、降低了功耗，更好的满足了多核系统对通信效率的需求。

但是随着芯片特征尺寸的缩小，集成电路密度的增加以及TSV的引入，都将导致芯片的可靠性问题。路由算法可以用于提升芯片上数据传输的可靠性。路由算法的实现载体是片上网络路由器的路由计算模块，算法会以数字电路的形式固化在路由计算模块中。路由计算模块会综合数据包头微片包含的信息与路由算法来计算微片的输出端口。

但是目前的路由算法主要是针对于2D片上网络上数据的传输，由于2D片上网络和3D片上网络结构上的差异，导致路由算法无法很好的适用于3D片上网络。当请求数量较多时，不能有效处理各个请求，从而导致出错。

可见，如何实现3D片上网络数据的正确传输，是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种基于3D片上网络的数据传输方法、装置、设备和计算机可读存储介质，可以实现3D片上网络数据的正确传输。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种基于3D片上网络的数据传输方法，包括：

获取源节点和目标节点分别与散热部件的垂直距离；其中，所述散热部件与3D片上网络的XY平面平行；

在所述源节点与所述散热部件的垂直距离小于或等于所述目标节点与所述散热部件的垂直距离的情况下，将待处理数据包按照XY平面优先的传输规则从所述源节点向所述目标节点传输；

在所述源节点与所述散热部件的垂直距离大于所述目标节点与所述散热部件的垂直距离的情况下，将所述源节点按照Z轴优先的传输规则从所述源节点向所述目标节点传输。

可选地，所述将待处理数据包按照XY平面优先的传输规则从所述源节点向所述目标节点传输包括：

依据所述源节点的坐标和所述目标节点的坐标，选取出所述待处理数据包在其所属XY平面的移动方向；

基于所述移动方向对应的故障情况和拥塞程度，确定出所述待处理数据包的目标移动方向；

将所述待处理数据包按照所述目标移动方向向所述目标节点移动，直至所述待处理数据包传输至所述目标节点，则结束操作。

可选地，所述基于所述移动方向对应的故障情况和拥塞程度，确定出所述待处理数据包的目标移动方向包括：

在所述移动方向不存在故障的情况下，将无故障并且拥塞程度最小的移动方向作为所述待处理数据的目标移动方向；

在所述移动方向均存在故障的情况下，则将所述源节点的Z坐标指向所述目标节点的Z坐标的Z轴方向作为所述待处理数据的目标移动方向。

可选地，所述将所述待处理数据包按照所述目标移动方向向所述目标节点移动包括：

将所述待处理数据包按照所述目标移动方向传输一个单位距离；

判断所述待处理数据包当前对应的坐标与所述目标节点的坐标的X坐标和Y坐标是否均相同；

在所述待处理数据包当前对应的坐标与所述目标节点的坐标的X坐标或Y坐标不相同的情况下，将所述待处理数据包当前对应的坐标作为所述源节点的坐标，并返回所述依据所述源节点的坐标和所述目标节点的坐标，选取出所述待处理数据包在其所属XY平面的移动方向的步骤；

在所述待处理数据包当前对应的坐标与所述目标节点的坐标的X坐标和Y坐标相同的情况下，则基于所述待处理数据包当前对应的坐标与所述目标节点的坐标，将所述待处理数据包沿Z轴方向向所述目标节点移动。

可选地，所述将所述源节点按照Z轴优先的传输规则从所述源节点向所述目标节点传输包括：

将所述源节点的Z坐标指向所述目标节点的Z坐标的Z轴方向作为所述待处理数据的移动方向；

基于所述移动方向对应的故障情况，确定出所述待处理数据包的目标移动方向；

将所述待处理数据包按照所述目标移动方向向所述目标节点移动，直至所述待处理数据包传输至所述目标节点，则结束操作。

可选地，所述基于所述移动方向对应的故障情况，确定出所述待处理数据包的目标移动方向包括：

在所述移动方向不存在故障的情况下，将所述移动方向作为所述待处理数据包的目标移动方向；

在所述移动方向存在故障的情况下，基于所述待处理数据包在其所属XY平面的移动方向所对应的故障和拥塞程度，确定出所述待处理数据包的目标移动方向。

可选地，所述将所述待处理数据包按照所述目标移动方向向所述目标节点移动包括：

将所述待处理数据包按照所述目标移动方向传输一个单位距离；

判断所述待处理数据包当前对应的Z坐标与所述目标节点的Z坐标是否相同；

在所述待处理数据包当前对应的Z坐标与所述目标节点的Z坐标不相同的情况下，将所述待处理数据包当前对应的坐标作为所述源节点的坐标，并返回将所述源节点的Z坐标指向所述目标节点的Z坐标的Z轴方向作为所述待处理数据的移动方向的步骤；

在所述待处理数据包当前对应的Z坐标与所述目标节点的Z坐标相同的情况下，则基于所述待处理数据包在其所属XY平面上移动路径对应的拥塞程度，将所述待处理数据包沿拥塞程度最小的移动路径向所述目标节点移动。

本申请实施例还提供了一种基于3D片上网络的数据传输装置，包括获取单元、第一传输单元和第二传输单元；

所述获取单元，用于获取源节点和目标节点分别与散热部件的垂直距离；其中，所述散热部件与3D片上网络的XY平面平行；

所述第一传输单元，用于在所述源节点与所述散热部件的垂直距离小于或等于所述目标节点与所述散热部件的垂直距离的情况下，将待处理数据包按照XY平面优先的传输规则从所述源节点向所述目标节点传输；

所述第二传输单元，用于在所述源节点与所述散热部件的垂直距离大于所述目标节点与所述散热部件的垂直距离的情况下，将所述源节点按照Z轴优先的传输规则从所述源节点向所述目标节点传输。

可选地，所述第一传输单元包括选取子单元、第一确定子单元和第一移动子单元；

所述选取子单元，用于依据所述源节点的坐标和所述目标节点的坐标，选取出所述待处理数据包在其所属XY平面的移动方向；

所述第一确定子单元，用于基于所述移动方向对应的故障情况和拥塞程度，确定出所述待处理数据包的目标移动方向；

所述第一移动子单元，用于将所述待处理数据包按照所述目标移动方向向所述目标节点移动，直至所述待处理数据包传输至所述目标节点，则结束操作。

可选地，所述第一确定子单元用于在所述移动方向不存在故障的情况下，将无故障并且拥塞程度最小的移动方向作为所述待处理数据的目标移动方向；

在所述移动方向均存在故障的情况下，则将所述源节点的Z坐标指向所述目标节点的Z坐标的Z轴方向作为所述待处理数据的目标移动方向。

可选地，所述第一移动子单元用于将所述待处理数据包按照所述目标移动方向传输一个单位距离；

判断所述待处理数据包当前对应的坐标与所述目标节点的坐标的X坐标和Y坐标是否均相同；

在所述待处理数据包当前对应的坐标与所述目标节点的坐标的X坐标或Y坐标不相同的情况下，将所述待处理数据包当前对应的坐标作为所述源节点的坐标，并返回所述依据所述源节点的坐标和所述目标节点的坐标，选取出所述待处理数据包在其所属XY平面的移动方向的步骤；

在所述待处理数据包当前对应的坐标与所述目标节点的坐标的X坐标和Y坐标相同的情况下，则基于所述待处理数据包当前对应的坐标与所述目标节点的坐标，将所述待处理数据包沿Z轴方向向所述目标节点移动。

可选地，所述第二传输单元包括作为子单元、第二确定子单元和第二移动子单元；

所述作为子单元，用于将所述源节点的Z坐标指向所述目标节点的Z坐标的Z轴方向作为所述待处理数据的移动方向；

所述第二确定子单元，用于基于所述移动方向对应的故障情况，确定出所述待处理数据包的目标移动方向；

所述第二移动子单元，用于将所述待处理数据包按照所述目标移动方向向所述目标节点移动，直至所述待处理数据包传输至所述目标节点，则结束操作。

可选地，所述第二确定子单元用于在所述移动方向不存在故障的情况下，将所述移动方向作为所述待处理数据包的目标移动方向；

在所述移动方向存在故障的情况下，基于所述待处理数据包在其所属XY平面的移动方向所对应的故障和拥塞程度，确定出所述待处理数据包的目标移动方向。

可选地，所述第二移动子单元用于将所述待处理数据包按照所述目标移动方向传输一个单位距离；

判断所述待处理数据包当前对应的Z坐标与所述目标节点的Z坐标是否相同；

在所述待处理数据包当前对应的Z坐标与所述目标节点的Z坐标不相同的情况下，将所述待处理数据包当前对应的坐标作为所述源节点的坐标，并返回将所述源节点的Z坐标指向所述目标节点的Z坐标的Z轴方向作为所述待处理数据的移动方向的步骤；

在所述待处理数据包当前对应的Z坐标与所述目标节点的Z坐标相同的情况下，则基于所述待处理数据包在其所属XY平面上移动路径对应的拥塞程度，将所述待处理数据包沿拥塞程度最小的移动路径向所述目标节点移动。

本申请实施例还提供了一种基于3D片上网络的数据传输设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序以实现如上述基于3D片上网络的数据传输方法的步骤。

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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述基于3D片上网络的数据传输方法的步骤。

由上述技术方案可以看出，获取源节点和目标节点分别与散热部件的垂直距离；其中，散热部件与3D片上网络的XY平面平行。为了使得待处理数据包在从源节点向目标节点传输时产生的热量能够及时消散，在源节点与散热部件的垂直距离小于或等于目标节点与散热部件的垂直距离的情况下，可以将待处理数据包按照XY平面优先的传输规则从源节点向所述目标节点传输。在源节点与散热部件的垂直距离大于目标节点与散热部件的垂直距离的情况下，可以将源节点按照Z轴优先的传输规则从源节点向所述目标节点传输。在该技术方案中，按照设定的传输规则，可以实现3D片上网络数据的正确传输。考虑到在越靠近散热部件的位置传输数据包，越容易散热，因此基于源节点和目标节点分别与散热部件之间的垂直距离，确定数据包的传输方式，从而保证了3D片上网络在传输数据包时可以快速的散热，减小因热量过高而产生不稳定情况的发生概率，提升了3D片上网络运行的可靠性和稳定性，保证了数据包的顺利传输。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种基于3D片上网络的数据传输方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种基于XY平面优先的数据包传输方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种基于Z轴优先的数据包传输方法的流程图；

图4为本申请实施例提供的一种基于3D片上网络的数据传输装置的流程图；

图5为本申请实施例提供的一种基于3D片上网络的数据传输设备的流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，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，而是可包括没有列出的步骤或单元。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

接下来，详细介绍本申请实施例所提供的一种基于3D片上网络的数据传输方法。图1为本申请实施例提供的一种基于3D片上网络的数据传输方法的流程图，该方法包括：

S101：获取源节点和目标节点分别与散热部件的垂直距离。

源节点和目标节点可以是3D片上网络上的任意两个位置。源节点和目标节点有其各自对应的坐标。

考虑到温度对通信架构可靠性的影响，可以在3D片上网络上设置散热部件。在实际应用中，往往将散热部件与3D片上网络的XY平面平行设置。源节点与散热部件的垂直距离可以是源节点到散热部件的Z轴距离值；目标节点与散热部件的垂直距离可以是源目标节点到散热部件的Z轴距离值。

按照从下往上的顺序，3D片上网络架构可以包括第一层、第二层，一直到第n层。n的取值不做限定。以三层网络架构为例，假定3D片上网络架构上所用的散热部件安装在第一层下方，这样第一层的热量散失最快，第二层居中，第三层最慢。根据热量散失的分布特性，在控制数据包路由的时候可以考虑让数据包在水平方向传输所产生的热量尽可能的在靠近散热部件的底层散失掉。

因此在确定数据包的传输路径时，可以先获取源节点和目标节点分别与散热部件的垂直距离。

S102：在源节点与散热部件的垂直距离小于或等于目标节点与散热部件的垂直距离的情况下，将待处理数据包按照XY平面优先的传输规则从源节点向目标节点传输。

在源节点与散热部件的垂直距离小于或等于目标节点与散热部件的垂直距离的情况下，说明待处理数据包从源节点沿Z轴方向向目标节点移动的过程中，会与散热部件距离越来越远，因此为了保证数据包传输过程中及时散热，可以让待处理数据包优先沿XY平面的方向移动。

XY平面优先的传输规则可以是将待处理数据包优先沿XY平面移动；当XY平面上存在故障时，则可以将待处理数据包沿Z轴方向移动。

S103：在源节点与散热部件的垂直距离大于目标节点与散热部件的垂直距离的情况下，将源节点按照Z轴优先的传输规则从源节点向目标节点传输。

在源节点与散热部件的垂直距离大于目标节点与散热部件的垂直距离的情况下，说明待处理数据包从源节点沿Z轴方向向目标节点移动的过程中，会与散热部件距离越来越近，因此为了保证数据包传输过程中及时散热，可以让待处理数据包优先沿Z轴的方向移动。当待处理数据包达到与目标节点相同的XY平面时，此时待处理数据包与散热部件距离较近，可以将待处理数据包沿XY平面移动，从而到达目标节点。

Z轴优先的传输规则可以是将待处理数据包优先沿Z轴移动；当Z轴传输路径存在故障时，则可以将待处理数据包沿XY平面移动。

由上述技术方案可以看出，获取源节点和目标节点分别与散热部件的垂直距离；其中，散热部件与3D片上网络的XY平面平行。为了使得待处理数据包在从源节点向目标节点传输时产生的热量能够及时消散，在源节点与散热部件的垂直距离小于或等于目标节点与散热部件的垂直距离的情况下，可以将待处理数据包按照XY平面优先的传输规则从源节点向所述目标节点传输。在源节点与散热部件的垂直距离大于目标节点与散热部件的垂直距离的情况下，可以将源节点按照Z轴优先的传输规则从源节点向所述目标节点传输。在该技术方案中，按照设定的传输规则，可以实现3D片上网络数据的正确传输。考虑到在越靠近散热部件的位置传输数据包，越容易散热，因此基于源节点和目标节点分别与散热部件之间的垂直距离，确定数据包的传输方式，从而保证了3D片上网络在传输数据包时可以快速的散热，减小因热量过高而产生不稳定情况的发生概率，提升了3D片上网络运行的可靠性和稳定性，保证了数据包的顺利传输。

在本申请实施例中，沿3D片上网络的架构传输数据包时，传输路径的拥塞程度将会影响数据包的传输效率，因此在传输数据包时可以考虑各传输路径的拥塞情况，从而确定出从源节点到目标节点拥塞程度最小的传输路径。

以源节点与散热部件的垂直距离小于或等于目标节点与散热部件的垂直距离的情况为例，在具体实现中，可以依据源节点的坐标和目标节点的坐标，选取出待处理数据包在其所属XY平面的移动方向。基于移动方向对应的故障情况和拥塞程度，确定出待处理数据包的目标移动方向；将待处理数据包按照目标移动方向向目标节点移动，直至待处理数据包传输至目标节点，则结束操作。

图2为本申请实施例提供的一种基于XY平面优先的数据包传输方法的流程图，该方法包括：

S201：依据源节点的坐标和目标节点的坐标，选取出待处理数据包在其所属XY平面的移动方向。

在实际应用中，可以按照从源节点向目标节点靠近的方式确定移动方向。

举例说明，假设源节点坐标为(1,2,1)，目标节点坐标为(3,3,3)，按照XY平面优先传输的原则，待处理数据包可以按照X轴正向或者Y轴正向这两个移动方向传输。

S202：在移动方向不存在故障的情况下，将无故障并且拥塞程度最小的移动方向作为待处理数据的目标移动方向。

结合上述举例，沿X轴正向移动时，待处理数据包可以从(1,2,1)移动到(2,2,1)；或者沿Y轴正向移动时，待处理数据包可以从(1,2,1)移动到(1,3,1)。

当这两条路径均不存在故障的情况下，可以基于这两条路径的拥塞情况，将拥塞程度最小的移动方向作为待处理数据的目标移动方向。假设从(1,2,1)移动到(2,2,1)这条路径的拥塞程度低于从(1,2,1)移动到(1,3,1)这条路径的拥塞程度，此时可以将X轴正向作为待处理数据的目标移动方向。

S203：在移动方向均存在故障的情况下，则将源节点的Z坐标指向目标节点的Z坐标的Z轴方向作为待处理数据的目标移动方向。

在移动方向均存在故障的情况下，说明待处理数据包无法在当前所在的XY平面上移动，此时可以将待处理数据包沿Z轴移动。

在具体实现中，Z轴方向可以包括Z轴正向和Z轴负向。将待处理数据包沿Z轴正向移动，还是沿Z轴负向移动，可以基于源节点和目标节点的坐标确定出。

举例说明，假设源节点坐标为(1,2,1)，目标节点坐标为(3,3,3)，按照从源节点指向目标节点的方向，可以将Z轴正向作为待处理数据的目标移动方向。

S204：将待处理数据包按照目标移动方向传输一个单位距离。

在本申请实施例中，待处理数据包每次沿确定出的目标移动方向移动一个单位距离。例如，从(1,2,1)移动到(2,2,1)。

S205：判断待处理数据包当前对应的坐标与目标节点的坐标的X坐标和Y坐标是否均相同。

在待处理数据包当前对应的X坐标与目标节点的X坐标不相同或者待处理数据包当前对应的Y坐标与目标节点的Y坐标不相同的情况下，说明待处理数据包仍可以沿XY平面移动，此时可以执行S206。

在待处理数据包当前对应的X坐标与目标节点的X坐标相同并且待处理数据包当前对应的Y坐标与目标节点的Y坐标相同的情况下，说明待处理数据包无需再继续沿XY平面移动，此时可以S207。

S206：将待处理数据包当前对应的坐标作为源节点的坐标，并返回S201。

在本申请实施例中，每移动一次待处理数据包，便可以将待处理数据包当前所在的坐标作为最新的源节点的坐标，然后返回S201重新确定待处理数据包下一步所需移动的方向。

S207：基于待处理数据包当前对应的坐标与目标节点的坐标，将待处理数据包沿Z轴方向向目标节点移动。

举例说明，假设待处理数据包当前对应的坐标为(3,3,1)，目标节点的坐标为(3,3,3)，此时可以将待处理数据包按照(3,3,1)移动到(3,3,2)，再移动到(3,3,3)的方式传输至目标节点。

以源节点与散热部件的垂直距离大于目标节点与散热部件的垂直距离的情况为例，在具体实现中，可以将源节点的Z坐标指向目标节点的Z坐标的Z轴方向作为待处理数据的移动方向；基于移动方向对应的故障情况，确定出待处理数据包的目标移动方向；将待处理数据包按照目标移动方向向目标节点移动，直至待处理数据包传输至目标节点，则结束操作。

图3为本申请实施例提供的一种基于Z轴优先的数据包传输方法的流程图，该方法包括：

S301：将源节点的Z坐标指向目标节点的Z坐标的Z轴方向作为待处理数据的移动方向。

Z轴方向可以包括Z轴正向和Z轴负向。将待处理数据包沿Z轴正向移动，还是沿Z轴负向移动，可以基于源节点和目标节点的坐标确定出。

举例说明，假设源节点坐标为(3,3,3)，目标节点坐标为(1,2,1)按照从源节点指向目标节点的方向，可以将Z轴负向作为待处理数据的移动方向。

S302：在移动方向不存在故障的情况下，将移动方向作为待处理数据包的目标移动方向。

在移动方向不存在故障的情况下，说明待处理数据包可以沿该移动方向传输，此时可以直接将该移动方向作为待处理数据包的目标移动方向。

S303：在移动方向存在故障的情况下，基于待处理数据包在其所属XY平面的移动方向所对应的故障和拥塞程度，确定出待处理数据包的目标移动方向。

在移动方向存在故障的情况下，说明待处理数据包无法沿Z轴移动，此时可以将待处理数据包在当前所在的XY平面上移动。

举例说明，假设源节点坐标为(3,3,3)，目标节点坐标为(1,2,1)，待处理数据包在当前所在的XY平面上移动时可以包括按照X轴负向移动和沿Y轴负向移动这两种移动方式。沿X轴负向移动时，待处理数据包可以从(3,3,3)移动到(2,3,3)；或者沿Y轴负向移动时，待处理数据包可以从(3,3,3)移动到(3,2,3)。当这两条路径均不存在故障的情况下，可以基于这两条路径的拥塞情况，将拥塞程度最小的移动方向作为待处理数据的目标移动方向。假设从(3,3,3)移动到(2,3,3)这条路径的拥塞程度低于从(3,3,3)移动到(3,2,3)这条路径的拥塞程度，此时可以将X轴负向作为待处理数据的目标移动方向。

S304：将待处理数据包按照目标移动方向传输一个单位距离。

在本申请实施例中，待处理数据包每次沿确定出的目标移动方向移动一个单位距离。例如，从(3,3,3)移动到(3,3,2)。

S305：判断待处理数据包当前对应的Z坐标与目标节点的Z坐标是否相同。

在待处理数据包当前对应的Z坐标与目标节点的Z坐标不相同的情况下，说明待处理数据包仍可以沿Z轴移动，此时可以执行S306。

在待处理数据包当前对应的Z坐标与目标节点的Z坐标相同的情况下，说明待处理数据包无需再继续沿Z轴移动，此时可以则执行S307。

S306：将待处理数据包当前对应的坐标作为源节点的坐标，并返回S301。

在本申请实施例中，每移动一次待处理数据包，便可以将待处理数据包当前所在的坐标作为最新的源节点的坐标，然后返回S301重新确定待处理数据包下一步所需移动的方向。

S307：基于待处理数据包在其所属XY平面上移动路径对应的拥塞程度，将待处理数据包沿拥塞程度最小的移动路径向目标节点移动。

举例说明，假设待处理数据包当前对应的坐标为(2,3,1)，目标节点的坐标为(1,2,1)，此时可以将待处理数据包按照(2,3,1)移动到(1,3,1)，再移动到(1,2,1)的方式传输至目标节点。也可以将待处理数据包按照(2,3,1)移动到(2,2,1)，再移动到(1,2,1)的方式传输至目标节点。

在实际应用中，可以将待处理数据包每移动一个单位距离所对应的路径作为一条路径，如(2,3,1)到(1,3,1)即为一条路径，从(1,3,1)到(1,2,1)为另一条路径，这两条路径可以看作是一个路径集合。

源节点与目标节点之间距离较近时，其对应的路径集合不会太多，此时可以基于每个路径集合对应的拥塞程度，将待处理数据包沿拥塞程度最小的路径集合中包含的路径进行移动。

当源节点和目标节点之间的距离较远时，其对应的路径集合可能较多，并且每个路径集合中包含的路径数量较多，导致计算每个路径集合对应的拥塞程度的计算量较大并且花费的时间较长，因此针对于源节点和目标节点之间的距离较远的情况，在选取待处理数据包的移动路径时，可以只分析待处理数据包当前所在的位置有其相邻的节点之间的拥塞程度，选取待处理数据包的移动路径。

在本申请实施例中，综合考虑待处理数据包传输时的散热情况以及移动方向对应的故障情况和拥塞程度，选取出最合适的移动方向，实现待处理数据包的传输，不仅实现数据包传输的及时散热，还能够提前感知拥堵情况防止死锁，实现高效地传输数据。

图4为本申请实施例提供的一种基于3D片上网络的数据传输装置的结构示意图，包括获取单元41、第一传输单元42和第二传输单元43；

获取单元41，用于获取源节点和目标节点分别与散热部件的垂直距离；其中，散热部件与3D片上网络的XY平面平行；

第一传输单元42，用于在源节点与散热部件的垂直距离小于或等于目标节点与散热部件的垂直距离的情况下，将待处理数据包按照XY平面优先的传输规则从源节点向目标节点传输；

第二传输单元43，用于在源节点与散热部件的垂直距离大于目标节点与散热部件的垂直距离的情况下，将源节点按照Z轴优先的传输规则从源节点向目标节点传输。

可选地，第一传输单元包括选取子单元、第一确定子单元和第一移动子单元；

选取子单元，用于依据源节点的坐标和目标节点的坐标，选取出待处理数据包在其所属XY平面的移动方向；

第一确定子单元，用于基于移动方向对应的故障情况和拥塞程度，确定出待处理数据包的目标移动方向；

第一移动子单元，用于将待处理数据包按照目标移动方向向目标节点移动，直至待处理数据包传输至目标节点，则结束操作。

可选地，第一确定子单元用于在移动方向不存在故障的情况下，将无故障并且拥塞程度最小的移动方向作为待处理数据的目标移动方向；

在移动方向均存在故障的情况下，则将源节点的Z坐标指向目标节点的Z坐标的Z轴方向作为待处理数据的目标移动方向。

可选地，第一移动子单元用于将待处理数据包按照目标移动方向传输一个单位距离；

判断待处理数据包当前对应的坐标与目标节点的坐标的X坐标和Y坐标是否均相同；

在待处理数据包当前对应的坐标与目标节点的坐标的X坐标或Y坐标不相同的情况下，将待处理数据包当前对应的坐标作为源节点的坐标，并返回依据源节点的坐标和目标节点的坐标，选取出待处理数据包在其所属XY平面的移动方向的步骤；

在待处理数据包当前对应的坐标与目标节点的坐标的X坐标和Y坐标相同的情况下，则基于待处理数据包当前对应的坐标与目标节点的坐标，将待处理数据包沿Z轴方向向目标节点移动。

可选地，第二传输单元包括作为子单元、第二确定子单元和第二移动子单元；

作为子单元，用于将源节点的Z坐标指向目标节点的Z坐标的Z轴方向作为待处理数据的移动方向；

第二确定子单元，用于基于移动方向对应的故障情况，确定出待处理数据包的目标移动方向；

第二移动子单元，用于将待处理数据包按照目标移动方向向目标节点移动，直至待处理数据包传输至目标节点，则结束操作。

可选地，第二确定子单元用于在移动方向不存在故障的情况下，将移动方向作为待处理数据包的目标移动方向；

在移动方向存在故障的情况下，基于待处理数据包在其所属XY平面的移动方向所对应的故障和拥塞程度，确定出待处理数据包的目标移动方向。

可选地，第二移动子单元用于将待处理数据包按照目标移动方向传输一个单位距离；

判断待处理数据包当前对应的Z坐标与目标节点的Z坐标是否相同；

在待处理数据包当前对应的Z坐标与目标节点的Z坐标不相同的情况下，将待处理数据包当前对应的坐标作为源节点的坐标，并返回将源节点的Z坐标指向目标节点的Z坐标的Z轴方向作为待处理数据的移动方向的步骤；

在待处理数据包当前对应的Z坐标与目标节点的Z坐标相同的情况下，则基于待处理数据包在其所属XY平面上移动路径对应的拥塞程度，将待处理数据包沿拥塞程度最小的移动路径向目标节点移动。

图4所对应实施例中特征的说明可以参见图1至图3所对应实施例的相关说明，这里不再一一赘述。

由上述技术方案可以看出，获取源节点和目标节点分别与散热部件的垂直距离；其中，散热部件与3D片上网络的XY平面平行。为了使得待处理数据包在从源节点向目标节点传输时产生的热量能够及时消散，在源节点与散热部件的垂直距离小于或等于目标节点与散热部件的垂直距离的情况下，可以将待处理数据包按照XY平面优先的传输规则从源节点向所述目标节点传输。在源节点与散热部件的垂直距离大于目标节点与散热部件的垂直距离的情况下，可以将源节点按照Z轴优先的传输规则从源节点向所述目标节点传输。在该技术方案中，按照设定的传输规则，可以实现3D片上网络数据的正确传输。考虑到在越靠近散热部件的位置传输数据包，越容易散热，因此基于源节点和目标节点分别与散热部件之间的垂直距离，确定数据包的传输方式，从而保证了3D片上网络在传输数据包时可以快速的散热，减小因热量过高而产生不稳定情况的发生概率，提升了3D片上网络运行的可靠性和稳定性，保证了数据包的顺利传输。

图5为本申请实施例提供的一种基于3D片上网络的数据传输设备的结构图，如图5所示，基于3D片上网络的数据传输设备包括：存储器20，用于存储计算机程序；

处理器21，用于执行计算机程序时实现如上述实施例基于3D片上网络的数据传输方法的步骤。

本实施例提供的基于3D片上网络的数据传输设备可以包括但不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑等。

其中，处理器21可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器21可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器21也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器21可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器21还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器20可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器20还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器20至少用于存储以下计算机程序201，其中，该计算机程序被处理器21加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的基于3D片上网络的数据传输方法的相关步骤。另外，存储器20所存储的资源还可以包括操作系统202和数据203等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统202可以包括Windows、Unix、Linux等。数据203可以包括但不限于XY平面优先的传输规则、Z轴优先的传输规则等。

在一些实施例中，基于3D片上网络的数据传输设备还可包括有显示屏22、输入输出接口23、通信接口24、电源25以及通信总线26。

本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构并不构成对基于3D片上网络的数据传输设备的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。

可以理解的是，如果上述实施例中的基于3D片上网络的数据传输方法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，执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

基于此，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述基于3D片上网络的数据传输方法的步骤。

本发明实施例所述计算机可读存储介质的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。

以上对本申请实施例所提供的一种基于3D片上网络的数据传输方法、装置、设备和计算机可读存储介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

以上对本申请所提供的一种基于3D片上网络的数据传输方法、装置、设备和计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于3D片上网络的数据传输方法，其特征在于，包括：

获取源节点和目标节点分别与散热部件的垂直距离；其中，所述散热部件与3D片上网络的XY平面平行；

在所述源节点与所述散热部件的垂直距离小于或等于所述目标节点与所述散热部件的垂直距离的情况下，将待处理数据包按照XY平面优先的传输规则从所述源节点向所述目标节点传输；

在所述源节点与所述散热部件的垂直距离大于所述目标节点与所述散热部件的垂直距离的情况下，将所述源节点按照Z轴优先的传输规则从所述源节点向所述目标节点传输。

2.根据权利要求1所述的基于3D片上网络的数据传输方法，其特征在于，所述将待处理数据包按照XY平面优先的传输规则从所述源节点向所述目标节点传输包括：

依据所述源节点的坐标和所述目标节点的坐标，选取出所述待处理数据包在其所属XY平面的移动方向；

基于所述移动方向对应的故障情况和拥塞程度，确定出所述待处理数据包的目标移动方向；

将所述待处理数据包按照所述目标移动方向向所述目标节点移动，直至所述待处理数据包传输至所述目标节点，则结束操作。

3.根据权利要求2所述的基于3D片上网络的数据传输方法，其特征在于，所述基于所述移动方向对应的故障情况和拥塞程度，确定出所述待处理数据包的目标移动方向包括：

在所述移动方向不存在故障的情况下，将无故障并且拥塞程度最小的移动方向作为所述待处理数据的目标移动方向；

在所述移动方向均存在故障的情况下，则将所述源节点的Z坐标指向所述目标节点的Z坐标的Z轴方向作为所述待处理数据的目标移动方向。

4.根据权利要求3所述的基于3D片上网络的数据传输方法，其特征在于，所述将所述待处理数据包按照所述目标移动方向向所述目标节点移动包括：

将所述待处理数据包按照所述目标移动方向传输一个单位距离；

判断所述待处理数据包当前对应的坐标与所述目标节点的坐标的X坐标和Y坐标是否均相同；

在所述待处理数据包当前对应的坐标与所述目标节点的坐标的X坐标或Y坐标不相同的情况下，将所述待处理数据包当前对应的坐标作为所述源节点的坐标，并返回所述依据所述源节点的坐标和所述目标节点的坐标，选取出所述待处理数据包在其所属XY平面的移动方向的步骤；

在所述待处理数据包当前对应的坐标与所述目标节点的坐标的X坐标和Y坐标相同的情况下，则基于所述待处理数据包当前对应的坐标与所述目标节点的坐标，将所述待处理数据包沿Z轴方向向所述目标节点移动。

5.根据权利要求1所述的基于3D片上网络的数据传输方法，其特征在于，所述将所述源节点按照Z轴优先的传输规则从所述源节点向所述目标节点传输包括：

将所述源节点的Z坐标指向所述目标节点的Z坐标的Z轴方向作为所述待处理数据的移动方向；

基于所述移动方向对应的故障情况，确定出所述待处理数据包的目标移动方向；

将所述待处理数据包按照所述目标移动方向向所述目标节点移动，直至所述待处理数据包传输至所述目标节点，则结束操作。

6.根据权利要求5所述的基于3D片上网络的数据传输方法，其特征在于，所述基于所述移动方向对应的故障情况，确定出所述待处理数据包的目标移动方向包括：

在所述移动方向不存在故障的情况下，将所述移动方向作为所述待处理数据包的目标移动方向；

在所述移动方向存在故障的情况下，基于所述待处理数据包在其所属XY平面的移动方向所对应的故障和拥塞程度，确定出所述待处理数据包的目标移动方向。

7.根据权利要求6所述的基于3D片上网络的数据传输方法，其特征在于，所述将所述待处理数据包按照所述目标移动方向向所述目标节点移动包括：

将所述待处理数据包按照所述目标移动方向传输一个单位距离；

判断所述待处理数据包当前对应的Z坐标与所述目标节点的Z坐标是否相同；

在所述待处理数据包当前对应的Z坐标与所述目标节点的Z坐标不相同的情况下，将所述待处理数据包当前对应的坐标作为所述源节点的坐标，并返回将所述源节点的Z坐标指向所述目标节点的Z坐标的Z轴方向作为所述待处理数据的移动方向的步骤；

在所述待处理数据包当前对应的Z坐标与所述目标节点的Z坐标相同的情况下，则基于所述待处理数据包在其所属XY平面上移动路径对应的拥塞程度，将所述待处理数据包沿拥塞程度最小的移动路径向所述目标节点移动。

8.一种基于3D片上网络的数据传输装置，其特征在于，包括获取单元、第一传输单元和第二传输单元；

所述获取单元，用于获取源节点和目标节点分别与散热部件的垂直距离；其中，所述散热部件与3D片上网络的XY平面平行；

所述第一传输单元，用于在所述源节点与所述散热部件的垂直距离小于或等于所述目标节点与所述散热部件的垂直距离的情况下，将待处理数据包按照XY平面优先的传输规则从所述源节点向所述目标节点传输；

所述第二传输单元，用于在所述源节点与所述散热部件的垂直距离大于所述目标节点与所述散热部件的垂直距离的情况下，将所述源节点按照Z轴优先的传输规则从所述源节点向所述目标节点传输。

9.一种基于3D片上网络的数据传输设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1至7任意一项所述基于3D片上网络的数据传输方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任意一项所述基于3D片上网络的数据传输方法的步骤。

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