KR101913240B1 - 광 네트워크-온-칩, 광 라우터, 및 신호 전송 방법 - Google Patents

광 네트워크-온-칩, 광 라우터, 및 신호 전송 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광 네트워크-온-칩, 광 라우터 및 신호 전송 방법을 개시한다. 광 네트워크-온-칩은, N2개의 지적 재산(intellectual property, IP) 코어, N2/2개의 게이트웨이 및 N2개의 광 라우터를 포함한다. N2개의 광 라우터는 2개의 서브넷을 형성하고, N2/2개의 광 라우터마다 하나의 서브넷을 형성한다. N2/2개의 게이트웨이의 각각의 게이트웨이는 N2개의 IP 코어의 2개의 IP 코어마다 연결되며, 상이한 게이트웨이에 연결된 IP 코어는 상이하고, 각각의 게이트웨이에 연결된 2개의 IP 코어는 2개의 서브넷과 일대일로 대응한다. N2/2개의 게이트웨이는 2개의 서브넷의 각각의 서브넷의 N2/2개의 광 라우터와 일대일로 대응하며, 각각의 게이트웨이는, 각각의 서브넷에 있으며 각각의 게이트웨이에 대응하는 광 라우터에 연결된다. 본 발명의 실시 예의 광 네트워크-온-칩, 광 라우터 및 신호 전송 방법에 따르면, 네트워크 성능이 향상될 수 있다.

Description

광 네트워크-온-칩, 광 라우터, 및 신호 전송 방법{OPTICAL NETWORK-ON-CHIP, OPTICAL ROUTER, AND SIGNAL TRANSMISSION METHOD}
본 발명은 정보 기술 분야에 관한 것으로, 특히, 광 네트워크-온-칩, 광 라우터 및 신호 전송 방법에 관한 것이다.
삭제
멀티 코어 프로세서의 미래 설계에서, 성능 및 전력 소비를 위한 해결 방안의 침체(standstill) 때문에, 온-칩(on-chip) 전기적 상호 연결(intetconnection)은 시스템 개발을 방해하는 장애물(bottleneck)이 된다. 실리콘 기반의 광전자(optoelectronic) 기술이 충분히 발달됨에 따라, 광통신은 온-칩 코어의 상호 연결을 위한 가장 유망한 해결 방안이 된다. 그러나 광 저장 장치(optical storage)를 효과적으로 통합할 수 없고, 광 논리적 처리 기술이 여전히 충분히 발달하지 않았기 때문에, 통신 자원은 미리 할당되어야 한다. 광 네트워크-온-칩(Optical Network-on-Chip, ONoC)에서, 광 회선 교환(optical circuit exchange) 메커니즘은 일반적으로 지적 재산(Intellectual Property, IP) 코어 사이의 통신을 구현하는데 사용된다. 데이터를 목적지 노드(destination IP 코어)에 송신하기 전에, 소스 노드(source IP 코어)는 통신 자원을 예약해야 하며, 예약된 통신 자원은 소스 노드에 의해 목적지 노드에 송신된 데이터에 의해 독점적으로 사용되며, 즉, 다른 통신 노드는 상기 자원을 공유할 수 없다. 따라서, 광 회선 교환의 링크 활용(utilization)은 비교적 낮고, 네트워크 혼잡(congestion)은 상대적으로 심각하다.
현재, 광 회선 교환 메커니즘이 사용되는 광 네트워크-온-칩에서, 메쉬 및 토러스 토폴로지(Mesh and Torus topologies)가 널리 사용된다. 메쉬 및 토러스 토폴로지에 기초하여 구현된 N×N 스케일(acale)의 광 네트워크-온-칩의 네트워크 직경(diameter)(즉, 최대 전송 홉(hop) 카운트)은 각각 2N-2 및 N이고, 또한 2개의 네트워크의 평균 홉 카운트가 네트워크 스케일의 확장과 함께 급격히 증가하여, 그 결과, 자원 예약의 프로세스에서 심각한 혼잡이 발생하고, 추가로 네트워크 성능에 영향을 미친다.
본 발명의 실시 예는 광 네트워크-온-칩, 광 라우터 및 신호 전송 방법을 제공하여, 네트워크 성능을 향상시킨다.
제1 측면에 따르면, 광 네트워크-온-칩이 제공된다. 광 네트워크-온-칩은, N2개의 지적 재산(intellectual property, IP) 코어; N2/2개의 게이트웨이; 및 N2개의 광 라우터를 포함하고, 상기 N은 짝수이고,
상기 N2개의 광 라우터는 2개의 서브넷(subnet)을 형성하고, N2/2개의 광 라우터마다 하나의 서브넷을 형성하며;
상기 N2/2 게이트웨이의 각각의 게이트웨이는 상기 N2개의 IP 코어의 2개의 IP 코어마다 연결되고, 상이한 게이트웨이에 연결된 IP 코어는 상이하며, 각각의 게이트웨이에 연결된 상기 2개의 IP 코어는 상기 2개의 서브넷과 일대일로 대응하며;
상기 N2/2개의 게이트웨이는 상기 2개의 서브넷의 각각의 서브넷의 상기 N2/2개의 광 라우터와 일대일로 대응하고, 각각의 게이트웨이는, 각각의 서브넷에 있으며 각각의 게이트웨이에 대응하는 광 라우터에 연결되고;
상기 N2개의 IP 코어의 제1 IP 코어는 제1 신호를 상기 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이로 송신하도록 구성되며;
상기 제1 IP 코어에 연결된 상기 게이트웨이는, 상기 제1 신호에 따라 제2 IP 코어를 결정하고, 상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷을 결정하며, 상기 제1 신호를 상기 제2 IP 코어에 대응하는 상기 서브넷의 제1 광 라우터로 송신하도록 구성되고, 상기 제2 IP 코어는 상기 제1 신호의 목적지(destination) IP 코어이며, 상기 제1 광 라우터는 상기 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이에 연결된 광 라우터이고;
상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷은, 상기 제1 광 라우터를 이용하여 상기 제1 신호를 수신하고, 상기 제1 신호를 상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷의 제2 광 라우터로 라우팅하고, 상기 제2 광 라우터를 이용하여 상기 제1 신호를 상기 제2 IP 코어에 연결된 게이트웨이로 송신하도록 구성되며, 상기 제2 광 라우터는 상기 제2 IP 코어에 연결된 게이트웨이에 연결된 광 라우터이고; 그리고
상기 제2 IP 코어에 연결된 게이트웨이는 상기 제1 신호를 상기 제2 IP 코어에 송신하도록 구성된다.
제1 측면을 참조하여 제1 가능 구현 방식에서, 상기 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이는 IP 코어와 서브넷 사이의 대응 관계(correspondence)에 따라 상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷을 결정하도록 구성되며; 그리고
상기 제2 IP 코어에 연결된 게이트웨이는 IP 코어와 서브넷 사이의 대응 관계에 따라 상기 제1 신호를 상기 제2 IP 코어에 송신하도록 구성된다.
제1 측면 또는 제1 측면의 제1 가능 구현 방식을 참조하여, 제2 가능 구현 방식에서,
상기 N2개의 광 라우터는 상기 N2개의 광 라우터를 N개의 행(row)과 N개의 열(column)로 배열하는 방식으로 상기 2개의 서브넷을 형성하고, 홀수 번째 행 및 홀수 번째 열에 위치하는 광 라우터와 짝수 번째 행 및 짝수 번째 열에 위치하는 광 라우터가 하나의 서브넷에 속하고, 홀수 번째 행 및 짝수 번째 열에 위치하는 광 라우터와 짝수 번째 행 및 홀수 번째 열에 위치하는 광 라우터가 다른 서브넷에 속하며; 그리고
각각의 서브넷에서, 각각의 광 라우터가, 왼쪽 위, 왼쪽 아래, 오른쪽 위 및 오른쪽 아래의 4방향으로 각각 한 쌍의 평행 도파로(waveguid)를 연장하고(stretches out), 상기 한 쌍의 평행 도파로는 다른 광 라우터에 의해 연장된 도파로에 연결되며, 상기 도파로가 서브넷 엣지(edge) 사이의 끼인각(included angle)에 도달하면 상기 도파로는 반대 방향으로 계속 확장(extend)되거나, 또는 상기 도파로가 서브넷 엣지에 도달하면 상기 도파로는 상기 엣지에 수직인 방향으로 계속 확장된다.
제1 측면의 제2 가능 구현 방식을 참조하여 제3 가능 구현 방식에서, 상기 2개의 서브넷의 동일한 서브넷의 N2/2개의 광 라우터는 동일한 Z 좌표를 가지고, 상이한 서브넷의 광 라우터는 상이한 Z 좌표를 가지며;
각각의 서브넷의 각각의 광 라우터의 X 좌표 및 Y 좌표는, 각각의 서브넷을 N개의 행 및 N/2개의 열의 토러스(Torus) 구조로 변환하고, 왼쪽 위 코너(corner)에 위치한 광 라우터를 좌표의 원점(origin)으로 이용하고, 수평 오른쪽 방향(horizontally rightward direction)을 X 양(positive)의 방향으로 이용하며, 수직 하향 방향(vertically downward direction)을 Y 양의 방향으로 이용하여, 각각의 서브넷의 각각의 광 라우터에 X 좌표 및 Y 좌표를 순차적으로 할당하고, 역 프로세스(inverse process)에 따라 원래 구조로 복귀하여 상기 좌표의 할당을 완료하는 방식으로 할당되며, 각각의 열의 광 라우터가 세로 방향의 토러스(longitudinal torus)에 있고, i 번째 행 및 (i + N/2) 번째 행의 광 라우터는 가로 방향의 토러스(transverse torus)에 있으며, i = 1, 2, …, N/2이며;
각각의 게이트웨이에 연결된 상기 2개의 IP 코어의 각각의 IP 코어와, 각각의 게이트웨이에 연결되어 있으며 각각의 IP 코어에 대응하는 서브넷에 있는 광라우터는 동일한 X 좌표, Y 좌표 및 Z 좌표를 가지고;
상기 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이가 상기 제2 IP 코어의 Z 좌표에 따라 상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷을 결정하도록 구성되며; 그리고,
각각의 서브넷의 각각의 광 라우터가,
현재 노드 좌표(Xc, Yc) 및 목적지 노드 좌표(Xd, Yd)를 획득하고;
Yc = Yd 및 Xc = Xd이면, 출력 방향은 로컬(local)이거나,
Yc = Yd 및 Xc < Xd 이면, 출력 방향은 동쪽이거나,
Yc = Yd 및 Xc ≥ Xd 이면, 출력 방향은 서쪽이거나,
Yc ≠Yd, | Yc-Yd | = N/2, 그리고 Xc < Xd이면, 출력 방향은 서쪽이거나,
Yc ≠Yd, | Yc-Yd | = N/2, 그리고 Yc ≥ Yd이면, 출력 방향은 동쪽이거나,
Yc ≠ Yd, | Yc-Yd | ≠ N/2, 그리고 (Yt-Yc + N) % N > N/2이면, 출력 방향은 북쪽이거나, 또는
Yc ≠ Yd, | Xc-Yd | ≠ N/2, 그리고 (Yt-Yc + N) % N ≤ N/2이면, 출력 방향은 남쪽인 라우팅 알고리즘을 사용하며,
(Xt, Yt)는,
Yd < N/2이면, (Xt1, Yt1) = (Xc, Yd) 및 (Xt2, Yt2) = (Xc, Yd + N/2)로 하고;
그렇지 않으면, (Xt1, Yt1) = (Xc, Yd) 및 (Xt2, Yt2) = (Xc, Yd-N/2)로 하며;
Mint1 = min(|Yt1-Yc|, N-|Yt1-Yc|) 및 Mint2 = min(|Yt2-Yc|, N-|Yt2-Yc|)를 계산하고;
Mint1 < Mint2이면, (Xt, Yt) = (Xt1, Yt1)이고;
그렇지 않으면, (Xt, Yt) = (Xt2, Yt2)인 방식으로 결정된다.
제1 측면 또는 제1 측면의 제1 내지 제3 가능 구현 방식 중 어느 하나를 참조하여 제4 가능 구현 방식에서, 각각의 서브넷의 각각의 광 라우터는,
제1 마이크로링 공진기(microring resonator)(1001), 제2 마이크로링 공진기(1002), 제3 마이크로링 공진기(1003), 제4 마이크로링 공진기(1004), 제5 마이크로링 공진기(1005), 제6 마이크로링 공진기(1006), 제7 마이크로링 공진기(1007), 제8 마이크로링 공진기(1008), 제9 마이크로링 공진기(1009), 제10 마이크로링 공진기(1110), 제11 마이크로링 공진기(1111) 및 제12 마이크로링 공진기(1112); 그리고
제1 도파로(1010), 제2 도파로(1020), 제3 도파로(1030), 제4 도파로(1040), 제5 도파로(1050) 및 제6 도파로(1060)를 포함하고,
상기 제1 도파로(1010)의 일단(one end)은 북쪽 입력단(northern input end)(1011)이고, 타단(the other end)은 남쪽 출력단(southern output end)(1012)이며;
상기 제2 도파로(1020)의 일단은 남쪽 입력단(1021)이고, 타단은 북쪽 출력단(1022)이며;
상기 제3 도파로(1030)의 일단은 서쪽 입력단(western input end)(1031)이고, 타단은 동쪽 출력단(eastern output end)(1032)이며;
상기 제4 도파로(1040)의 일단은 동쪽 입력단(1041)이고, 타단은 서쪽 출력단(1042)이며;
상기 제5 도파로(1050)의 일단은 로컬 입력단(1051)이고; 그리고
상기 제6 도파로(1060)의 일단은 로컬 출력단(1061)이며,
상기 북쪽 입력단(1011)에서 입력된 신호는 상기 제1 도파로(1010), 상기 제1 마이크로링 공진기(1001) 및 상기 제6 도파로(1060)를 통해 상기 로컬 출력단(1061)에 도달하고,
상기 남쪽 입력단(1021)에서 입력된 신호는 상기 제2 도파로(1020), 상기 제4 마이크로링 공진기(1004) 및 상기 제6 도파로(1060)를 통해 상기 로컬 출력단(1061)에 도달하며,
상기 서쪽 입력단(1031)에서 입력된 신호는 상기 제3 도파로(1030), 상기 제3 마이크로링 공진기(1003) 및 상기 제6 도파로(1060)를 통해 상기 로컬 출력단(1061)에 도달하고,
상기 동쪽 입력단(1041)에서 입력된 신호는 상기 제4 도파로(1040), 상기 제2 마이크로링 공진기(1002) 및 상기 제6 도파로(1060)를 통해 상기 로컬 출력단(1061)에 도달하며,
상기 로컬 입력단(1051)에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로(1050), 상기 제8 마이크로링 공진기(1008) 및 상기 제3 도파로(1030)를 통해 상기 동쪽 출력단(1032)에 도달하고,
상기 로컬 입력단(1051)에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로(1050), 상기 제5 마이크로링 공진기(1005) 및 상기 제4 도파로(1040)를 통해 상기 서쪽 출력단(1042)에 도달하며,
상기 로컬 입력단(1051)에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로(1050), 상기 제6 마이크로링 공진기(1006) 및 상기 제1 도파로(1010)를 통해 상기 남쪽 출력단(1012)에 도달하고,
상기 로컬 입력단(1051)에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로(1050), 상기 제7 마이크로링 공진기(1007) 및 상기 제2 도파로(1020)를 통해 상기 북쪽 출력단(1022)에 도달하며,
상기 북쪽 입력단(1011)에서 입력된 신호는 상기 제1 도파로(1010), 상기 제9 마이크로링 공진기(1009) 및 상기 제4 도파로(1040)를 통해 상기 서쪽 출력단(1042)에 도달하고,
상기 북쪽 입력단(1011)에서 입력된 신호는 상기 제1 도파로(1010), 상기 제10 마이크로링 공진기(1110) 및 상기 제3 도파로(1030)를 통해 상기 동쪽 출력단(1032)에 도달하며,
상기 남쪽 입력단(1021)에서 입력된 신호는 상기 제2 도파로(1020), 상기 제12 마이크로링 공진기(1112) 및 상기 제4 도파로(1040)를 통해 상기 서쪽 출력단(1042)에 도달하고,
상기 남쪽 입력단(1021)에서 입력된 신호는 상기 제2 도파로(1020), 상기 제11 마이크로링 공진기(1111) 및 상기 제3 도파로(1030)를 통해 상기 동쪽 출력단(1032)에 도달한다.
제1 측면의 제2 가능 구현 방식을 참조하여 제5 가능 구현 방식에서, 상기 2개의 서브넷의 동일한 서브넷의 N2/2개의 광 라우터는 동일한 Z 좌표를 가지며, 상이한 서브넷의 광 라우터는 상이한 Z 좌표를 가지고,
각각의 서브넷의 각각의 광 라우터의 X 좌표 및 Y 좌표는,
각각의 서브넷을 N/2개의 행 및 N개의 열의 토러스 구조로 변환하고, 왼쪽 위에 위치된 광 라우터를 좌표의 원점으로 이용하고, 수평 오른쪽 방향을 X 양의 방향으로 이용하며, 수직 하향 방향을 Y 양의 방향으로 이용하여, 각각의 서브넷의 각각의 광 라우터에 X 좌표 및 Y 좌표를 순차적으로 할당하고, 역 프로세스에 따라 원래 구조로 복귀하여 상기 좌표의 할당을 완료하는 방식으로 할당되며, 각각의 행의 광 라우터는 가로 방향의 토러스이고, j 번째 열 및 (j + N/2) 번째 열의 광 라우터는 세로 방향의 토러스이며, j = 1, 2, …, N/2 이고;
각각의 게이트웨이에 연결된 상기 2개의 IP 코어의 각각의 IP 코어와, 각각의 게이트웨이에 연결되어 있으며 각각의 IP 코어에 대응하는 서브넷의 광 라우터는 동일한 X 좌표, Y 좌표 및 Z 좌표를 가지고;
상기 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이는 상기 제2 IP 코어의 Z 좌표에 따라 상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷을 결정하도록 구성되며; 그리고
각각의 서브넷의 각각의 광 라우터는,
현재 노드 좌표(Xc, Yc) 및 목적지 노드 좌표(Xd, Yd)를 획득하고;
Xc = Xd 및 Yc = Yd이면, 출력 방향이 로컬이거나,
Xc = Xd 및 Yc < Yd이면, 출력 방향은 남쪽이거나,
Xc = Xd 및 Yc ≥ Yd이면, 출력 방향은 북쪽이거나,
Xc ≠ Xd, | Xc-Xd | = N/2 및 Yc < Yd이면, 출력 방향은 북쪽이거나,
Xc ≠ Xd, | Xc-Xd | = N/2 및 Yc ≥ Yd이면, 출력 방향은 남쪽이거나,
Xc ≠ Xd, | Xc-Xd | ≠ N/2 및 (Xt-Xc + N) % N > N/2이면, 출력 방향은 서쪽이거나, 또는,
Xc ≠ Xd, | Xc-Xd | ≠ N/2, 그리고 (Xt-Xc + N) % N ≤≤ N/2이면, 출력 방향은 동쪽인, 라우팅 알고리즘을 사용하며,
여기서, (Xt, Yt)는
Xd < N/2이면, (Xt1, Yt1) = (Xd, Yc) 및 (Xt2, Yt2) = (Xd + N/2, Yc)로 하고;
그렇지 않으면, (Xt1, Yt1) = (Xd, Yc) 및 (Xt2, Yt2) = (Xd-N/2, Yc)로 하며;
Mint1 = min(| Xt1-Xc |, N-| Xt1-Xc |) 및 Mint2 = min(| Xt2-Xc |, N-| Xt2-Xc |)를 계산하고;
Mint1 < Mint2이면, (Xt, Yt) = (Xt1, Yt1)이며;
그렇지 않으면, (Xt, Yt) = (Xt2, Yt2)인 방식으로 결정된다.
제1 측면 또는 제1 측면의 제1 가능 구현 방식을 참조하여 제6 가능 구현 방식에서, 각각의 서브넷이 토러스 토폴로지(topology)이다.
제1 측면의 제6 가능 구현 방식을 참조하여 제7 가능 구현 방식에서, 각각의 서브넷의 각각의 광 라우터는 XY 라우팅 알고리즘 또는 YX 라우팅 알고리즘을 사용한다.
제1 측면 또는 제1 측면의 제1, 제2, 제5 내지 제7 가능 구현 방식 중 어느 하나를 참조하여 제8 가능 구현 방식에서, 각각의 서브넷의 각각의 광 라우터는,
제1 마이크로링 공진기(801), 제2 마이크로링 공진기(802), 제3 마이크로링 공진기(803), 제4 마이크로링 공진기(804), 제5 마이크로링 공진기(805), 제6 마이크로링 공진기(806), 제7 마이크로링 공진기(805), 제4 마이크로링 공진기(807) 및 제8 마이크로링 공진기(808); 그리고
제1 도파로(810), 제2 도파로(8120), 제3 도파로(830), 제4 도파로(840), 제5 도파로(850) 및 제6 도파로(860)를 포함하고,
상기 제1 도파로(810)의 일단은 북쪽 입력단(811)이며, 타단은 남쪽 출력단(812)이고,
상기 제2 도파로(820)의 일단은 남쪽 입력단(821)이며, 타단은 북쪽 출력단(822)이고,
상기 제3 도파로(830)의 일단은 서쪽 입력단(831)이며, 타단은 동쪽 출력단(832)이고,
상기 제4 도파로(840)의 일단은 동쪽 입력단(841)이며, 타단은 서쪽 출력단(842)이고,
상기 제5 도파로(850)의 일단은 로컬 입력단(851)이며, 그리고
상기 제6 도파로(860)의 일단은 로컬 출력단(861)이고,
상기 북쪽 입력단(811)에서 입력된 신호는 상기 제1 도파로(810), 상기 제1 마이크로링 공진기(801) 및 상기 제6 도파로(860)를 통해 상기 로컬 출력단(861)에 도달하며,
상기 남쪽 입력단(821)에서 입력된 신호는 상기 제2 도파로(820), 상기 제2 마이크로링 공진기(802) 및 상기 제6 도파로(860)를 통해 상기 로컬 출력단(861)에 도달하고,
상기 서쪽 입력단(831)에서 입력된 신호는 상기 제3 도파로(830), 상기 제8 마이크로링 공진기(808), 상기 제1 도파로(810), 상기 제1 마이크로링 공진기(801) 및 상기 제6 도파로(860)를 통해 상기 로컬 출력단(861)에 도달하며,
상기 동쪽 입력단(841)에서 입력된 신호는 상기 제4 도파로(840), 상기 제5 마이크로링 공진기(805), 상기 제2 도파로(820), 상기 제2 마이크로 공진기(802) 및 상기 제6 도파로(860)를 통해 상기 로컬 입력단(861)에 도달하고,
상기 로컬 입력단(851)에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로(850), 상기 제4 마이크로링 공진기(804) 및 상기 제3 도파로(830)를 통해 상기 동쪽 출력단(832)에 도달하며,
상기 로컬 입력단(851)에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로(850), 상기 제3 마이크로링 공진기(803) 및 상기 제4 도파로(840)를 통해 상기 서쪽 출력단(842)에 도달하고,
상기 로컬 입력단(851)에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로(850), 상기 제4 마이크로 공진기(804), 상기 제3 도파로(830), 상기 제8 마이크로 공진기(808) 및 상기 제1 도파로(810)를 통해 상기 남쪽 출력단(812)에 도달하며,
상기 로컬 입력단(851)에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로(850), 상기 제3 마이크로 공진기(803), 상기 제4 도파로(840), 상기 제5 마이크로링 공진기(805) 및 상기 제2 도파로(820)를 통해 상기 북쪽 출력단(822)에 도달하고,
상기 동쪽 입력단(841)에서 입력된 신호는 상기 제4 도파로(840), 상기 제5 마이크로링 공진기(805) 및 상기 제2 도파로(820)를 통해 상기 북쪽 출력단(822)에 도달하며,
상기 동쪽 입력단(841)에서 입력된 신호는 상기 제4 도파로(840), 상기 제6 마이크로링 공진기(806) 및 상기 제1 도파로(810)를 통해 상기 남쪽 출력단(812)에 도달하고,
상기 서쪽 입력단(831)에서 입력된 신호는 상기 제3 도파로(830), 상기 제7 마이크로링 공진기(807) 및 상기 제2 도파로(820)를 통해 상기 북쪽 출력단(822)에 도달하며,
상기 서쪽 입력단(831)에서 입력된 신호는 상기 제3 도파로(830), 상기 제8 마이크로링 공진기(808) 및 상기 제1 도파로(810)를 통해 상기 남쪽 출력단(812)에 도달한다.
제1 측면 또는 제1 측면의 제1, 제2, 제5 내지 제7 가능 구현 방식 중 어느 하나를 참조하여 제9 가능 구현 방식에서, 각각의 서브넷의 각각의 광 라우터는 크룩스(Crux) 광 라우터이다.
제2 측면에 따르면 광 라우터가 제공되며, 광 라우터는,
제1 마이크로링 공진기(801), 제2 마이크로링 공진기(802), 제3 마이크로링 공진기(803), 제4 마이크로링 공진기(804), 제5 마이크로링 공진기(805), 제6 마이크로링 공진기(806), 제7 마이크로링 공진기(805), 제4 마이크로링 공진기(807) 및 제8 마이크로링 공진기(808); 그리고
제1 도파로(810), 제2 도파로(8120), 제3 도파로(830), 제4 도파로(840), 제5 도파로(850) 및 제6 도파로(860)를 포함하고,
상기 제1 도파로(810)의 일단은 북쪽 입력단(811)이며, 타단은 남쪽 출력단(812)이고,
상기 제2 도파로(820)의 일단은 남쪽 입력단(821)이며, 타단은 북쪽 출력단(822)이고,
상기 제3 도파로(830)의 일단은 서쪽 입력단(831)이며, 타단은 동쪽 출력단(832)이고,
상기 제4 도파로(840)의 일단은 동쪽 입력단(841)이며, 타단은 서쪽 출력단(842)이고,
상기 제5 도파로(850)의 일단은 로컬 입력단(851)이며, 그리고
상기 제6 도파로(860)의 일단은 로컬 출력단(861)이고,
상기 북쪽 입력단(811)에서 입력된 신호는 상기 제1 도파로(810), 상기 제1 마이크로링 공진기(801) 및 상기 제6 도파로(860)를 통해 상기 로컬 출력단(861)에 도달하며,
상기 남쪽 입력단(821)에서 입력된 신호는 상기 제2 도파로(820), 상기 제2 마이크로링 공진기(802) 및 상기 제6 도파로(860)를 통해 상기 로컬 출력단(861)에 도달하고,
상기 서쪽 입력단(831)에서 입력된 신호는 상기 제3 도파로(830), 상기 제8 마이크로링 공진기(808), 상기 제1 도파로(810), 상기 제1 마이크로링 공진기(801) 및 상기 제6 도파로(860)를 통해 상기 로컬 출력단(861)에 도달하며,
상기 동쪽 입력단(841)에서 입력된 신호는 상기 제4 도파로(840), 상기 제5 마이크로링 공진기(805), 상기 제2 도파로(820), 상기 제2 마이크로 공진기(802) 및 상기 제6 도파로(860)를 통해 상기 로컬 입력단(861)에 도달하고,
상기 로컬 입력단(851)에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로(850), 상기 제4 마이크로링 공진기(804) 및 상기 제3 도파로(830)를 통해 상기 동쪽 출력단(832)에 도달하며,
상기 로컬 입력단(851)에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로(850), 상기 제3 마이크로링 공진기(803) 및 상기 제4 도파로(840)를 통해 상기 서쪽 출력단(842)에 도달하고,
상기 로컬 입력단(851)에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로(850), 상기 제4 마이크로 공진기(804), 상기 제3 도파로(830), 상기 제8 마이크로 공진기(808) 및 상기 제1 도파로(810)를 통해 상기 남쪽 출력단(812)에 도달하며,
상기 로컬 입력단(851)에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로(850), 상기 제3 마이크로 공진기(803), 상기 제4 도파로(840), 상기 제5 마이크로링 공진기(805) 및 상기 제2 도파로(820)를 통해 상기 북쪽 출력단(822)에 도달하고,
상기 동쪽 입력단(841)에서 입력된 신호는 상기 제4 도파로(840), 상기 제5 마이크로링 공진기(805) 및 상기 제2 도파로(820)를 통해 상기 북쪽 출력단(822)에 도달하며,
상기 동쪽 입력단(841)에서 입력된 신호는 상기 제4 도파로(840), 상기 제6 마이크로링 공진기(806) 및 상기 제1 도파로(810)를 통해 상기 남쪽 출력단(812)에 도달하고,
상기 서쪽 입력단(831)에서 입력된 신호는 상기 제3 도파로(830), 상기 제7 마이크로링 공진기(807) 및 상기 제2 도파로(820)를 통해 상기 북쪽 출력단(822)에 도달하며,
상기 서쪽 입력단(831)에서 입력된 신호는 상기 제3 도파로(830), 상기 제8 마이크로링 공진기(808) 및 상기 제1 도파로(810)를 통해 상기 남쪽 출력단(812)에 도달한다.
제3 측면에 따르면 광 라우터가 제공되며, 광 라우터는,
제1 마이크로링 공진기(1001), 제2 마이크로링 공진기(1002), 제3 마이크로링 공진기(1003), 제4 마이크로링 공진기(1004), 제5 마이크로링 공진기(1005), 제6 마이크로링 공진기(1006), 제7 마이크로링 공진기(1007), 제8 마이크로링 공진기(1008), 제9 마이크로링 공진기(1009), 제10 마이크로링 공진기(1110), 제11 마이크로링 공진기(1111) 및 제12 마이크로링 공진기(1112); 그리고
제1 도파로(1010), 제2 도파로(1020), 제3 도파로(1030), 제4 도파로(1040), 제5 도파로(1050) 및 제6 도파로(1060)를 포함하고,
상기 제1 도파로(1010)의 일단은 북쪽 입력단(1011)이고, 타단은 남쪽 출력단(1012)이며;
상기 제2 도파로(1020)의 일단은 남쪽 입력단(1021)이고, 타단은 북쪽 출력단(1022)이며;
상기 제3 도파로(1030)의 일단은 서쪽 입력단(1031)이고, 타단은 동쪽 출력단(1032)이며;
상기 제4 도파로(1040)의 일단은 동쪽 입력단(1041)이고, 타단은 서쪽 출력단(1042)이며;
상기 제5 도파로(1050)의 일단은 로컬 입력단(1051)이고; 그리고
상기 제6 도파로(1060)의 일단은 로컬 출력단(1061)이며,
상기 북쪽 입력단(1011)에서 입력된 신호는 상기 제1 도파로(1010), 상기 제1 마이크로링 공진기(1001) 및 상기 제6 도파로(1060)를 통해 상기 로컬 출력단(1061)에 도달하고,
상기 남쪽 입력단(1021)에서 입력된 신호는 상기 제2 도파로(1020), 상기 제4 마이크로링 공진기(1004) 및 상기 제6 도파로(1060)를 통해 상기 로컬 출력단(1061)에 도달하며,
상기 서쪽 입력단(1031)에서 입력된 신호는 상기 제3 도파로(1030), 상기 제3 마이크로링 공진기(1003) 및 상기 제6 도파로(1060)를 통해 상기 로컬 출력단(1061)에 도달하고,
상기 동쪽 입력단(1041)에서 입력된 신호는 상기 제4 도파로(1040), 상기 제2 마이크로링 공진기(1002) 및 상기 제6 도파로(1060)를 통해 상기 로컬 출력단(1061)에 도달하며,
상기 로컬 입력단(1051)에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로(1050), 상기 제8 마이크로링 공진기(1008) 및 상기 제3 도파로(1030)를 통해 상기 동쪽 출력단(1032)에 도달하고,
상기 로컬 입력단(1051)에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로(1050), 상기 제5 마이크로링 공진기(1005) 및 상기 제4 도파로(1040)를 통해 상기 서쪽 출력단(1042)에 도달하며,
상기 로컬 입력단(1051)에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로(1050), 상기 제6 마이크로링 공진기(1006) 및 상기 제1 도파로(1010)를 통해 상기 남쪽 출력단(1012)에 도달하고,
상기 로컬 입력단(1051)에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로(1050), 상기 제7 마이크로링 공진기(1007) 및 상기 제2 도파로(1020)를 통해 상기 북쪽 출력단(1022)에 도달하며,
상기 북쪽 입력단(1011)에서 입력된 신호는 상기 제1 도파로(1010), 상기 제9 마이크로링 공진기(1009) 및 상기 제4 도파로(1040)를 통해 상기 서쪽 출력단(1042)에 도달하고,
상기 북쪽 입력단(1011)에서 입력된 신호는 상기 제1 도파로(1010), 상기 제10 마이크로링 공진기(1110) 및 상기 제3 도파로(1030)를 통해 상기 동쪽 출력단(1032)에 도달하며,
상기 남쪽 입력단(1021)에서 입력된 신호는 상기 제2 도파로(1020), 상기 제12 마이크로링 공진기(1112) 및 상기 제4 도파로(1040)를 통해 상기 서쪽 출력단(1042)에 도달하고, 그리고
상기 남쪽 입력단(1021)에서 입력된 신호는 상기 제2 도파로(1020), 상기 제11 마이크로링 공진기(1111) 및 상기 제3 도파로(1030)를 통해 상기 동쪽 출력단(1032)에 도달한다.
제4 측면에 따르면, 광 네트워크-온-칩의 신호 전송 방법이 제공되며,
상기 광 네트워크-온-칩은, N2개의 지적 재산(intellectual property, IP) 코어, N2/2개의 게이트웨이, 및 N2개의 광 라우터를 포함하는 광 네트워크를 포함하고, 상기 N은 짝수이며,
상기 N2개의 광 라우터는 2개의 서브넷을 형성하고, N2/2개의 광 라우터마다 하나의 서브넷을 형성하며,
상기 N2/2 게이트웨이의 각각의 게이트웨이는 상기 N2개의 IP 코어의 2개의 IP 코어마다 연결되고, 상이한 게이트웨이에 연결된 IP 코어는 상이하며, 각각의 게이트웨이에 연결된 상기 2개의 IP 코어는 상기 2개의 서브넷과 일대일로 대응하며,
상기 N2/2개의 게이트웨이는 상기 2개의 서브넷의 각각의 서브넷의 상기 N2/2개의 광 라우터와 일대일로 대응하고, 각각의 게이트웨이는 각각의 서브넷에 있으며 각각의 게이트웨이에 대응하는 광 라우터에 연결되고,
상기 신호 전송 방법은,
상기 N2개의 IP 코어의 제1 IP 코어가, 제1 신호를 상기 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이로 송신하는 단계;
상기 제1 IP 코어에 연결된 상기 게이트웨이가, 상기 제1 신호에 따라 제2 IP 코어를 결정하고, 상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷을 결정하며, 상기 제1 신호를 상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷의 제1 광 라우터로 송신하는 단계 - 상기 제2 IP 코어는 상기 제1 신호의 목적지 IP 코어이며, 상기 제1 광 라우터는 상기 제1 IP 코어에 연결된 상기 게이트웨이에 연결된 광 라우터임 -;
상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷이, 상기 제1 광 라우터를 이용하여 상기 제1 신호를 수신하고, 상기 제1 신호를 상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷의 제2 광 라우터로 라우팅하고, 상기 제2 광 라우터를 이용하여 상기 제1 신호를 상기 제2 IP 코어에 연결된 게이트웨이로 송신하는 단계 - 상기 제2 광 라우터는 상기 제2 IP 코어에 연결된 게이트웨이에 연결된 광 라우터임 -; 및
상기 제2 IP 코어에 연결된 게이트웨이가, 상기 제1 신호를 상기 제2 IP 코어에 송신하는 단계를 포함한다.
제4 측면을 참조하여 제1 가능 구현 방식에서,
상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷을 결정하는 것은,
IP 코어와 서브넷 사이의 대응 관계에 따라 상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷을 결정하는 단계를 포함하고,
상기 제2 IP 코어에 연결된 게이트웨이가, 상기 제1 신호를 상기 제2 IP 코어에 송신하는 단계는,
상기 제2 IP 코어에 연결된 게이트웨이가, IP 코어와 서브넷 사이의 대응 관계에 따라 상기 제1 신호를 상기 제2 IP 코어에 송신하는 단계를 포함한다.
제4 측면 또는 제4 측면의 제1 가능 구현 방식을 참조하여 제2 가능 구현 방식에서,
상기 N2개의 광 라우터는 상기 N2개의 광 라우터를 N개의 행과 N개의 열로 배열하는 방식으로 상기 2개의 서브넷을 형성하고, 홀수 번째 행 및 홀수 번째 열에 위치하는 광 라우터와 짝수 번째 행 및 짝수 번째 열에 위치하는 광 라우터가 하나의 서브넷에 속하고, 홀수 번째 행 및 짝수 번째 열에 위치하는 광 라우터와 짝수 번째 행 및 홀수 번째 열에 위치하는 광 라우터가 다른 서브넷에 속하며; 그리고
각각의 서브넷에서, 각각의 광 라우터가, 왼쪽 위, 왼쪽 아래, 오른쪽 위 및 오른쪽 아래의 4 방향으로 각각 한 쌍의 평행 도파로를 연장하고, 상기 한 쌍의 평행 도파로는 다른 광 라우터에 의해 연장된 도파로에 연결되며, 상기 도파로가 서브넷 엣지 사이의 끼인각에 도달하면 상기 도파로는 반대 방향으로 계속 확장되거나, 또는 상기 도파로가 서브넷 엣지에 도달하면 상기 도파로는 상기 엣지에 수직인 방향으로 계속 확장된다.
제4 측면의 제2 가능 구현 방식을 참조하여 제3 가능 구현 방식에서, 상기 2개의 서브넷의 동일한 서브넷의 N2/2개의 광 라우터는 동일한 Z 좌표를 가지고, 상이한 서브넷의 광 라우터는 상이한 Z 좌표를 가지며;
각각의 서브넷의 각각의 광 라우터의 X 좌표 및 Y 좌표는,
각각의 서브넷을 N/2개의 행 및 N개의 열의 토러스 구조로 변환하고, 왼쪽 위에 위치된 광 라우터를 좌표의 원점으로 이용하고, 수평 오른쪽 방향을 X 양의 방향으로 이용하며, 수직 하향 방향을 Y 양의 방향으로 이용하여, 각각의 서브넷의 각각의 광 라우터에 X 좌표 및 Y 좌표를 순차적으로 할당하고, 역 프로세스에 따라 원래 구조로 복귀하여 상기 좌표의 할당을 완료하는 방식으로 할당되며, 각각의 행의 광 라우터는 가로 방향의 토러스이고, j 번째 열 및 (j + N/2) 번째 열의 광 라우터는 세로 방향의 토러스이며, j = 1, 2, …, N/2 이며;
각각의 게이트웨이에 연결된 상기 2개의 IP 코어의 각각의 IP 코어와, 각각의 게이트웨이에 연결되어 있으며 각각의 IP 코어에 대응하는 서브넷의 광 라우터는 동일한 X 좌표, Y 좌표 및 Z 좌표를 가지고;
상기 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이는 상기 제2 IP 코어의 Z 좌표에 따라 상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷을 결정하도록 구성되며; 그리고
각각의 서브넷의 각각의 광 라우터는,
현재 노드 좌표(Xc, Yc) 및 목적지 노드 좌표(Xd, Yd)를 획득하고;
Xc = Xd 및 Yc = Yd이면, 출력 방향이 로컬이거나,
Xc = Xd 및 Yc < Yd이면, 출력 방향은 남쪽이거나,
Xc = Xd 및 Yc ≥ Yd이면, 출력 방향은 북쪽이거나,
Xc ≠ Xd, | Xc-Xd | = N/2 및 Yc < Yd이면, 출력 방향은 북쪽이거나,
Xc ≠ Xd, | Xc-Xd | = N/2 및 Yc ≥ Yd이면, 출력 방향은 남쪽이거나,
Xc ≠ Xd, | Xc-Xd | ≠ N/2 및 (Xt-Xc + N) % N > N/2이면, 출력 방향은 서쪽이거나, 또는,
Xc ≠ Xd, | Xc-Xd | ≠ N/2, 그리고 (Xt-Xc + N) % N ≤ N/2이면, 출력 방향은 동쪽인, 라우팅 알고리즘을 사용하며,
여기서, (Xt, Yt)는
Xd <N/2이면, (Xt1, Yt1) = (Xd, Yc) 및 (Xt2, Yt2) = (Xd + N/2, Yc)로 하고;
그렇지 않으면, (Xt1, Yt1) = (Xd, Yc) 및 (Xt2, Yt2) = (Xd-N/2, Yc)로 하며;
Mint1 = min(| Xt1-Xc |, N-| Xt1-Xc |) 및 Mint2 = min(| Xt2-Xc |, N-| Xt2-Xc |)를 계산하고;
Mint1 < Mint2이면, (Xt, Yt) = (Xt1, Yt1)이며;
그렇지 않으면, (Xt, Yt) = (Xt2, Yt2)인 방식으로 결정된다.
제4 측면 또는 제4 측면의 제1 가능 구현 방식을 참조하여 제4 가능 구현 방식에서, 각각의 서브넷이 토러스 토폴로지이다.
제4 측면의 제4 가능 구현 방식을 참조하여 제5 가능 구현 방식에서, 각각의 서브넷의 각각의 광 라우터는 XY 라우팅 알고리즘 또는 YX 라우팅 알고리즘을 사용한다.
제4 측면의 제2 가능 구현 방식을 참조하여 제6 가능 구현 방식에서,
상기 2개의 서브넷의 동일한 서브넷의 N2/2개의 광 라우터는 동일한 Z 좌표를 가지고, 상이한 서브넷의 광 라우터는 상이한 Z 좌표를 가지며;
각각의 서브넷의 각각의 광 라우터의 X 좌표 및 Y 좌표는, 각각의 서브넷을 N개의 행 및 N/2개의 열의 토러스 구조로 변환하고, 왼쪽 위 코너에 위치한 광 라우터를 좌표의 원점으로 이용하고, 수평 오른쪽 방향을 X 양의 방향으로 이용하며, 수직 하향 방향을 Y 양의 방향으로 이용하여, 각각의 서브넷의 각각의 광 라우터에 X 좌표 및 Y 좌표를 순차적으로 할당하고, 역 프로세스에 따라 원래 구조로 복귀하여 상기 좌표의 할당을 완료하는 방식으로 할당되며, 각각의 열의 광 라우터가 세로 방향의 토러스에 있고, i 번째 행 및 (i + N/2) 번째 행의 광 라우터는 가로 방향의 토러스에 있으며, i = 1, 2, …, N/2이고;
각각의 게이트웨이에 연결된 상기 2개의 IP 코어의 각각의 IP 코어와, 각각의 게이트웨이에 연결되어 있으며 각각의 IP 코어에 대응하는 서브넷에 있는 광라우터는 동일한 X 좌표, Y 좌표 및 Z 좌표를 가지고;
상기 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이가 상기 제2 IP 코어의 Z 좌표에 따라 상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷을 결정하도록 구성되며; 그리고,
각각의 서브넷의 각각의 광 라우터가,
현재 노드 좌표(Xc, Yc) 및 목적지 노드 좌표(Xd, Yd)를 획득하고;
Yc = Yd 및 Xc = Xd이면, 출력 방향은 로컬이거나,
Yc = Yd 및 Xc < Xd 이면, 출력 방향은 동쪽이거나,
Yc = Yd 및 Xc ≥ Xd 이면, 출력 방향은 서쪽이거나,
Yc ≠Yd, | Yc-Yd | = N/2, 그리고 Xc < Xd이면, 출력 방향은 서쪽이거나,
Yc ≠Yd, | Yc-Yd | = N/2, 그리고 Yc ≥ Yd이면, 출력 방향은 동쪽이거나,
Yc ≠ Yd, | Yc-Yd | ≠ N/2, 그리고 (Yt-Yc + N) % N > N/2이면, 출력 방향은 북쪽이거나, 또는
Yc ≠ Yd, | Xc-Yd | ≠ N/2, 그리고 (Yt-Yc + N) % N ≤ N/2이면, 출력 방향은 남쪽인, 라우팅 알고리즘을 사용하며,
(Xt, Yt)는,
Yd < N/2이면, (Xt1, Yt1) = (Xc, Yd) 및 (Xt2, Yt2) = (Xc, Yd + N/2)로 하고;
그렇지 않으면, (Xt1, Yt1) = (Xc, Yd) 및 (Xt2, Yt2) = (Xc, Yd-N/2)로 하며;
Mint1 = min(|Yt1-Yc|, N-|Yt1-Yc|) 및 Mint2 = min(|Yt2-Yc|, N-|Yt2-Yc|)를 계산하고;
Mint1 < Mint2이면, (Xt, Yt) = (Xt1, Yt1)이고;
그렇지 않으면, (Xt, Yt) = (Xt2, Yt2)인 방식으로 결정된다.
전술한 기술적 해결 방안에 기초하여, 본 발명의 실시 예에서, 광 네트워크-온-칩은 2개의 서브넷으로 분할되고, 2개의 IP 코어마다 하나의 게이트웨이를 공유하고, 게이트웨이는 요구 사항에 따라 상이한 네트워크에 연결될 수 있으므로, 네트워크 직경을 감소시키고, 각각의 통신 태스크(task)에 요구되는 통신 자원을 감소시키며, 네트워크 혼잡을 줄이고, 네트워크 전송 대역폭을 향상시킬 뿐만 아니라 데이터의 효율적인 부분 전송 특성을 보존함으로써, 네트워크 성능이 향상될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예의 기술적 해결 방안을 보다 명확하게 설명하기 위해, 본 발명의 실시 예를 설명하기 위해 요구되는 첨부 도면을 간략하게 설명한다. 명백하게, 다음의 설명에서의 첨부된 도면은 단지 본 발명의 일부 실시 예를 도시하고, 당업자는 창의적인 노력 없이도 이들 도면으로부터 다른 도면을 유도할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 네트워크-온-칩의 개략도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 게이트웨이 기능의 개략도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 네트워크-온-칩에서의 신호 전송의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 서브넷 분할의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 서브넷 1의 연결 관계의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 서브넷 2의 연결 관계의 개략도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 실시 예에 따른 좌표 할당의 개략도이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 라우팅 알고리즘의 개략적인 흐름도이다.
도 7b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 라우팅 알고리즘의 개략적인 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 라우터의 개략적인 구조도이다.
도 9는 크룩스(Crux) 광 라우터의 개략적인 구조도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광 라우터의 개략적인 구조도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 네트워크-온-칩의 개략적인 레이아웃(layout)도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 전송 방법의 개략적인 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시 예에서의 기술적 해결 방안을, 본 발명의 실시 예의 첨부 도면을 참조하여 명확하고 완전하게 설명한다. 명백하게, 설명된 실시 예는 본 발명의 모든 실시 예가 아닌 일부이다. 창의적인 노력 없이 본 발명의 실시 예에 기초하여 당업자에 의해 획득된 다른 모든 실시 예는 본 발명의 보호 범위 내에 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 네트워크-온-칩(100)의 개략도를 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 광 네트워크-온-칩(100)은 N2개의 IP 코어(101), N2/2개의 게이트웨이(102) 및 N2개의 광 라우터(103)를 포함한다. N은 짝수이며, 도 1에서, N = 8인 예가 사용된다.
N2개의 광 라우터(103)는 2개의 서브넷을 형성하고, N2/2개의 광 라우터마다 하나의 서브넷, 즉, 도 1의 서브넷 1 및 서브넷 2를 형성한다. 2개의 서브넷은 서로 독립적으로 작동한다.
N2/2개의 게이트웨이(102)의 각각의 게이트웨이는 N2개의 IP 코어(101)의 2개의 IP 코어마다 연결되어 있으며, 상이한 게이트웨이에 연결된 IP 코어는 상이하며, 각각의 게이트웨이에 연결된 2개의 IP 코어는 2개의 서브넷과 일대일로 대응한다.
즉, 2개의 IP 코어마다 하나의 클러스터(cluster)이고, N2개의 IP 코어(101)가 N2/2개의 클러스터를 형성한다. 통신은 전기적 상호 연결 방식으로 각각의 클러스터에서 수행될 수 있으며, 각각의 클러스터는 게이트웨이를 사용하여 서브넷 1과 서브넷 2에 연결된다. 각각의 클러스터와 서브넷 1 및 서브넷 2 사이의 연결은 광 연결(optical connection)이다.
N2/2개의 게이트웨이(102)는 2개의 서브넷의 각각의 서브넷에서 N2/2개의 광 라우터(103)와 일대일로 대응하며, 각각의 게이트웨이는, 각각의 서브넷에 있으며 각각의 게이트웨이에 대응하는 광 라우터에 연결된다. 즉, 각각의 게이트웨이는 2개의 광 라우터에 연결되고, 2개의 광 라우터는 상이한 서브넷에 각각 위치한다.
각각의 IP 코어는 IP 코어에 대응하는 서브넷으로부터만 신호를 수신할 수 있다. 즉, 각각의 게이트웨이는, 게이트웨이에 연결되어 있으며 각각의 서브넷에 있는 광 라우터에 의해 송신된 신호를 서브넷에 대응하는 IP 코어에 송신할 수 있다.
각각의 게이트웨이는 게이트웨이에 연결된 2개의 IP 코어의 임의의 IP 코어의 신호를 신호의 목적지 IP 코어에 대응하는 서브넷으로 송신할 수 있으며, 즉, 게이트웨이에 연결되어 있으며 신호의 목적지 IP 코어에 대응하는 서브넷에 있는 광 라우터로 신호를 송신할 수 있다.
도 2a는 각각의 게이트웨이의 기능의 개략도이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, IP 코어가 데이터를 송신하는 경우, 게이트웨이는 클러스터의 임의의 IP 코어에 의해 송신된 신호의 목적지 어드레스 정보에 따라, 신호를 목적지 IP 코어에 대응하는 서브넷으로 주입(inject)할 수 있으며; IP 코어가 데이터를 수신하는 경우, 각각의 IP 코어는 IP 코어에 대응하는 서브넷으로부터만 출력되는 신호를 수신할 수 있다.
신호가 각각의 서브넷으로 송신된 후에, 각각의 서브넷은 신호를 라우팅하고, 마지막으로 신호를 신호의 목적지 IP 코어에 연결된 게이트웨이로 송신하며, 게이트웨이는 신호를 목적지 IP 코어에 송신한다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 네트워크-온-칩에서의 신호 전송의 개략도를 도시한다.
도 2b는 N2개의 IP 코어에서 제1 IP 코어(201)로서 제시된 임의의 IP 코어가 제1 신호로서 제시된 신호를 제2 IP 코어(202)로 송신하는 예를 사용하며, 여기서 게이트웨이와 광 라우터 사이의 연결 관계는 생략된다.
제1 IP 코어(201)는 제1 신호를 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이(203)로 송신한다.
게이트웨이(203)는 제1 신호에 따라 제2 IP 코어(202)를 결정하고, 제2 IP 코어(202)에 대응하는 서브넷을 결정한다. 선택적으로, 게이트웨이(203)는 IP 코어와 서브넷 사이의 대응 관계에 따라, 제2 IP 코어(202)에 대응하는 서브넷을 결정할 수 있으며, 대응 관계는 미리 설정될 수 있다. 예를 들면, 제2 IP 코어(202)에 대응하는 서브넷은 서브넷 2이다. 게이트웨이(203)는 제1 신호를 제2 IP 코어(202)에 대응하는 서브넷 2의 제1 광 라우터(204)로 송신하며, 제1 광 라우터(204)는 서브넷 2의 게이트웨이(203)에 연결된 광 라우터이다.
제2 IP에 대응하는 서브넷 2는 제1 광 라우터(204)를 이용하여 제1 신호를 수신하고, 제1 신호를 제2 광 라우터(205)로 라우팅한다. 제2 광 라우터(205)는 서브넷 2의 제2 IP 코어(202)에 연결된 게이트웨이(206)에 연결된 광 라우터이며, 제2 광 라우터(205)는 제1 신호를 제2 IP 코어(202)에 연결된 게이트웨이(206)로 송신한다.
제2 IP 코어(202)에 연결된 게이트웨이(206)는 제1 신호를 제2 IP 코어(202)에 송신한다. 선택적으로, 제2 IP 코어(202)에 연결된 게이트웨이(206)는 IP 코어와 서브넷 사이의 대응 관계에 따라 제1 신호를 제2 IP 코어(202)에 송신할 수 있다.
전술한 바로부터, 제1 IP 코어(201)로부터 제2 IP 코어(202)로의 신호는 단지 하나의 서브넷(서브넷 2)에서 라우팅되고, 네트워크 홉 카운트는 비교적 작다는 것을 알 수 있다. 즉, N2개의 광 라우터로 형성된 네트워크에 비해, N2/2개의 광 라우터로 형성된 서브넷은 보다 작은 네트워크 직경을 가진다.
따라서, 본 발명의 실시 예에서, 광 네트워크-온-칩을 2개의 서브넷으로 분할하고, 2개의 IP 코어마다 하나의 게이트웨이를 공유하며, 게이트웨이는 요구 사항에 따라 상이한 네트워크에 연결될 수 있으며, 이는 네트워크 직경을 감소시키고, 각 통신 태스크(task)에 요구되는 통신 자원을 감소시키며, 네트워크 혼잡을 줄이며, 네트워크 전송 대역폭을 향상시킬 뿐만 아니라, 데이터의 효율적인 부분 전송 특성을 보존함으로써, 네트워크 성능이 향상될 수 있다.
선택적으로, 본 발명의 실시 예에서, 각각의 서브넷은 토러스(Torus)토폴로지일 수 있다.
선택적으로, 각각의 서브넷의 각각의 광 라우터는 XY 라우팅 알고리즘 또는 YX 라우팅 알고리즘을 사용할 수 있다.
XY 라우팅 알고리즘에서, 각각의 노드의 어드레스는 (x, y)이며, 메시지는 먼저 X 차원을 따라 라우팅되고, 그 다음에 Y 차원을 따라 라우팅된다. YX 라우팅 알고리즘에서, 각각의 노드의 주소는 (x, y)이고, 메시지는 먼저 Y 차원을 따라 라우팅된 되고, 그 다음에 X 차원을 따라 라우팅된다.
특히, 소스와 목적지가 각각 (sx, sy) 및 (dx, dy)이면, 라우팅 메시지는 X 차원상에서 | dx-sx | 단계들을 이동하고, 그 다음에 Y 차원상에서 | dy-sy | 단계들을 이동한다.
XY 라우팅 알고리즘 및 YX 라우팅 알고리즘은 모두 종래 기술에 속하므로, 본 발명의 어느 실시 예에도 제한되지 않는다.
각각의 서브넷은 또한 다른 토폴로지, 예를 들어, 메쉬(Mesh) 토폴로지일 수 있으며, 이는 본 발명의 본 실시 예에서 제한되지 않음을 이해해야 한다.
선택적으로, 본 발명의 실시 예에서, 2개의 서브넷이, 도 3에 도시된 바와 같이, N2개의 광 라우터를 N개의 행(row) 및 N개의 열(column)로 배열(arrange)하는 방식으로 형성될 수 있으며, 여기서 홀수 번째 행 및 홀수 번째 열에 위치하는 광 라우터와 짝수 번째 행 및 짝수 번째 열에 위치하는 광 라우터(도 5에서 검은 원으로 도시됨)가 하나의 서브넷에 속하고, 홀수 번째 행과 짝수 번째 열에 위치한 광 라우터와 짝수 번째 행과 홀수 번째 열에 위치한 광 라우터(도 5에서 밝은 색의 원으로 도시됨)는 다른 서브넷에 속한다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 서브넷에서, 각각의 광 라우터는 왼쪽 위(upper left), 왼쪽 아래(upper right), 오른쪽 위(upper right) 및 오른쪽 아래(lower right)의 4방향으로 각각 한 쌍의 평행 도파로(waveguid)를 연장하고(stretches out), 한 쌍의 평행 도파로는 다른 광 라우터에 의해 연장된 도파로에 연결되며, 도파로가 서브넷 엣지(edge) 사이의 끼인각(included angle)에 도달하면 도파로는 반대 방향으로 계속 확장되거나(extend), 또는 도파로가 서브넷 엣지에 도달하면 도파로는 엣지에 수직인 방향으로 계속 확장된다.
도 4 및 도 5는 단지 서브넷 내부의 광 라우터들 사이의 연결 관계를 보여주기 위한 것이며, 실제 구현에서, 도 4 및 도 5에 도시된 연결 관계가 형성되면, 도파로의 방향은 레이아웃 요구 사항에 따라 변경될 수 있음을 이해해야 한다.
선택적으로, 본 발명의 일 실시 예에서, 좌표는 광 네트워크-온-칩(100)에 있는 광 라우터 및 IP 코어에 할당될 수 있다.
2개의 서브넷의 동일한 서브넷의 N2/2개의 광 라우터는 동일한 Z 좌표를 가지며, 상이한 서브넷의 광 라우터는 상이한 Z 좌표를 갖는다. 예를 들어 서브넷 1의 광 라우터의 경우 Z = 0이고, 서브넷 2의 광 라우터의 경우 Z = 1이다.
각각의 서브넷의 각각의 광 라우터의 X 좌표 및 Y 좌표는, 각각의 서브넷을 N/2개의 행 및 N개의 열의 토러스(torus) 구조로 변환하며, 왼쪽 위 코너(corner)에 위치한 광 라우터를 좌표의 원점(origin)으로 이용하고, 수평 오른쪽 방향(horizontally rightward direction)을 X 양(positive)의 방향으로 이용하며, 수직 하향 방향(vertically downward direction)을 Y 양의 방향으로 이용하여, 각각의 서브넷의 각각의 광 라우터에 X 좌표 및 Y 좌표를 순차적으로 할당하고, 역 프로세스(inverse process)에 따라 원래 구조로 복귀하여 좌표의 할당을 완료하는 방식으로 할당되며, 각각의 행의 광 라우터가 가로 방향의 토러스(transverse torus)에 있으며, j 번째 열 및 (j + N/2) 번째 열의 광 라우터는 세로 방향의 토러스(longitudinal torus)에 있고, 가로 방향의 토러스(transverse torus)에 있으며, j = 1, 2, …, N/2이다.
서브넷 1이 한 예로서 사용된다. 도 6a의 구조가 45도 시계 반대 방향(counterclockwise)으로 회전된 다음에 도 6a에 도시된 구조가 획득될 수 있으며, 도 6b에 도시된 왼쪽 아래 부분(part) 및 오른쪽 아래 부분이 도 6c에 도시된 위치로 변환되며, 즉, 왼쪽 아래 부분이 오른쪽 위로 이동하고, 오른쪽 아래 부분은 왼쪽 위로 이동한다. 이 프로세스 후에, 서브넷이 N/2개의 행과 N개의 열의 토러스 구조로 변환될 수 있으며, 본 구조에서, 왼쪽 위 코너에 위치한 광 라우터를 좌표의 원점으로 이용하고, 수평 오른쪽 방향을 X 양의 방향으로 이용하며, 수직 하향 방향을 Y 양의 방향으로 이용하여, 각각의 서브넷의 각각의 광 라우터에 X 좌표 및 Y 좌표를 순차적으로 할당하고, 원래 구조가 역 프로세스에 따라 복귀되어(즉, 도 6c의 구조가 도 6b의 구조로 복귀되며, 그 다음에 도 6a로 복귀됨), 도 6d에 도시된 바와 같이, 광 라우터로의 좌표의 할당을 완료한다.
각각의 게이트웨이트에 연결된 2개의 IP 코어의 각각의 IP와, 각각의 게이트웨이에 연결되어 있으며 각각의 IP 코어에 대응하는 서브넷에 있는 광 라우터는, 동일한 X 좌표, Y 좌표 및 Z 좌표를 갖는다. 즉, 각각의 게이트웨이에 연결된 2개의 IP 코어와 2개의 광 라우터의 경우, 2개의 IP 코어의 좌표가 상이하지만, 2개의 광 라우터의 좌표와 각각 동일하다. IP 코어는 IP 코어와 동일한 좌표를 갖는 광 라우터에 의해서만 출력되는 신호를 수신할 수 있다.
이 경우, 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이는 제2 IP 코어의 Z 좌표에 따라 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷을 결정할 수 있다.
각 서브넷의 각 광 라우터는,
현재 노드 좌표(Xc, Yc) 및 목적지 노드 좌표(Xd, Yd)를 획득하고;
Xc = Xd 및 Yc = Yd이면, 출력 방향이 로컬이거나,
Xc = Xd 및 Yc < Yd이면, 출력 방향은 남쪽이거나,
Xc = Xd 및 Yc ≥ Yd이면, 출력 방향은 북쪽이거나,
Xc ≠ Xd, | Xc-Xd | = N/2 및 Yc < Yd이면, 출력 방향은 북쪽이거나,
Xc ≠ Xd, | Xc-Xd | = N/2 및 Yc ≥ Yd이면, 출력 방향은 남쪽이거나,
Xc ≠ Xd, | Xc-Xd | ≠ N/2 및 (Xt-Xc + N) % N > N/2이면, 출력 방향은 서쪽이거나, 또는,
Xc ≠ Xd, | Xc-Xd | ≠ N/2, 그리고 (Xt-Xc + N) % N ≤ N/2이면, 출력 방향은 동쪽인, 라우팅 알고리즘을 사용할 수 있으며,
여기서, (Xt, Yt)는
Xd <N/2이면, (Xt1, Yt1) = (Xd, Yc) 및 (Xt2, Yt2) = (Xd + N/2, Yc)로 하고;
그렇지 않으면, (Xt1, Yt1) = (Xd, Yc) 및 (Xt2, Yt2) = (Xd-N/2, Yc)로 하며;
Mint1 = min(| Xt1-Xc |, N-| Xt1-Xc |) 및 Mint2 = min(| Xt2-Xc |, N-| Xt2-Xc |)를 계산하고;
Mint1 < Mint2이면, (Xt, Yt) = (Xt1, Yt1)이며;
그렇지 않으면, (Xt, Yt) = (Xt2, Yt2)인 방식으로 결정된다.
도 7a는 전술한 라우팅 알고리즘의 개략적인 흐름도이다.
701. 현재 노드 좌표(Xc, Yc) 및 목적지 노드 좌표(Xd, Yd)를 획득한다.
702. (Xc = Xd) 또는 | Xc-Xd | = N/2인지의 여부를 결정하고, 예(yes)이면 703으로 이동하고, 그렇지 않으면 712로 이동한다.
703. Xc = Xd인지의 여부를 결정하고, 예이면 704로 이동하고, 그렇지 않으면 709로 이동한다.
704. Yc = Yd인지의 여부를 결정하고, 예이면 705로 이동하고, 그렇지 않으면 706으로 이동한다.
705. 출력 방향이 로컬(local)이다.
706. Yc < Yd인지의 여부를 결정하고, 예이면 707로 이동하고, 그렇지 않으면 708로 이동한다.
707. 출력 방향이 남쪽이다.
708. 출력 방향은 북쪽이다.
709. Yc < Yd인지의 여부를 결정하고, 예이면, 710으로 이동하고, 그렇지 않으면 711로 이동한다.
710. 출력 방향은 북쪽이다.
711. 출력 방향이 남쪽이다.
712. Xd < N/2이면, (Xt1, Yt1) = (Xd, Yc) 및 (Xt2, Yt2) = (Xd + N/2, Yc)로 하고;
그렇지 않으면, (Xt1, Yt1) = (Xd, Yc) 및 (Xt2, Yt2) = (Xd - N/2, Yc)로 한다.
713. Mint1 = min(| Xt1-Xc |, N-| Xt1-Xc |) 및 Mint2 = min(| Xt2-Xc |, N-| Xt2-Xc |)를 계산한다.
714. Mint1 < Mint2이면, (Xt, Yt) =(Xt1, Yt1)로 하고; 그렇지 않으면, (Xt, Yt) = (Xt2, Yt2)로 한다.
715. (Xt-Xc + N) % N > N/2인지의 여부를 결정하고, 예이면 716으로 이동하고, 그렇지 않으면 717로 이동하며, %는 나머지 연산(operation)을 나타낸다.
716. 출력 방향은 서쪽이다.
717. 출력 방향은 동쪽이다.
본 발명의 실시 예에서 광 네트워크-온-칩의 서브넷 내부의 광 라우터들의 상호 연결 구조 및 사용된 라우팅 알고리즘에 따르면, 네트워크 직경은 단지 N/2에 불과하므로, 각각의 통신 태스크마다 요구되는 통신 자원을 더욱 감소시키고, 네트워크 혼잡을 줄인다.
선택적으로, 본 발명의 실시 예에서, 각각의 서브넷의 각각의 광 라우터는 본 발명의 본 실시 예에 제공된 다음의 광 라우터(800)일 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 라우터(800)의 개략적인 구조도를 도시한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 광 라우터(800)는,
각각, 제1 마이크로링(microring) 공진기(resonator)(801), 제2 마이크로링 공진기(802), 제3 마이크로링 공진기(803), 제4 마이크로링 공진기(804), 제5 마이크로링 공진기(805), 제6 마이크로링 공진기(806), 제7 마이크로링 공진기(807) 및 제8 마이크로링 공진기(808)인 8개의 마이크로링 공진기; 그리고
각각, 제1 도파로(810), 제2 도파로(820), 제3 도파로(830), 제4 도파로(840), 제5 도파로(850) 및 제6 도파로(860)인 6개의 도파로를 포함한다.
제1 도파로(810)의 일단(one end)은 북쪽 입력단(northern input end)(811)이고, 타단(the other end)은 남쪽 출력단(southern output end)(812)이다.
제2 도파로(820)의 일단은 남쪽 입력단(821)이고, 타단은 북쪽 출력단(822)이다.
제3 도파로(830)의 일단은 서쪽 입력단(831)이고, 타단은 동쪽 출력단(eastern output end)(832)이다.
제4 도파로(840)의 일단은 동쪽 입력단(841)이고 타단은 서쪽 출력단(western output end)(842)이다.
제5 도파로(850)의 일단은 로컬 입력단(851)이다.
제6 도파로(860)의 일단은 로컬 출력단(861)이다.
북쪽 입력단(811)에 입력된 신호는 제1 도파로(810), 제1 마이크로링 공진기(801) 및 제6 도파로(860)를 통해 로컬 출력단(861)에 도달한다.
남쪽 입력단(821)에서 입력된 신호는 제2 도파로(820), 제2 마이크로링 공진기(802) 및 제6 도파로(860)를 통해 로컬 출력단(861)에 도달한다.
서쪽 입력단(831)에서 입력된 신호는 제3 도파로(830), 제8 마이크로링 공진기(808), 제1 도파로(810), 제1 마이크로링 공진기(801) 및 제6 도파로(860)를 통해 로컬 출력단(861)에 도달한다.
동쪽 입력단(841)에서 입력된 신호는 제4 도파로(840), 제5 마이크로링 공진기(805), 제2 도파로(820), 제2 마이크로링 공진기(802) 및 제6 도파로(860)를 통해 로컬 출력단(861)에 도달한다.
로컬 입력단(851)에서 입력된 신호는 제5 도파로(850), 제4 마이크로링 공진기(804) 및 제3 도파로(830)를 통해 동쪽 출력단(832)에 도달한다.
로컬 입력단(851)에서 입력된 신호는 제5 도파로(850), 제3 마이크로링 공진기(803) 및 제4 도파로(840)를 통해 서쪽 출력단(842)에 도달한다.
로컬 입력단(851)에서 입력된 신호는 제5 도파로(850), 제4 마이크로링 공진기(804), 제3 도파로(830), 제8 마이크로링 공진기(808) 및 제1 도파로(810)를 통해 남쪽 출력단(812)에 도달한다.
로컬 입력단(851)에서 입력된 신호는 제5 도파로(850), 제3 마이크로링 공진기(803), 제4 도파로(840), 제5 마이크로링 공진기(805) 및 제2 도파로(820)를 통해 북쪽 출력단(822)에 도달한다.
동쪽 입력단(841)에서 입력된 신호는 제4 도파로(840), 제5 마이크로링 공진기(805) 및 제2 도파로(820)를 통해 북쪽 출력단(822)에 도달한다.
동쪽 입력단(841)에서 입력된 신호는 제4 도파로(840), 제6 마이크로링 공진기(806) 및 제1 도파로(810)를 통해 남쪽 출력단(812)에 도달한다.
서쪽 입력단(831)에서 입력된 신호는 제3 도파로(830), 제7 마이크로링 공진기(807) 및 제2 도파로(820)를 통해 북쪽 출력단(822)에 도달한다.
서쪽 입력단(831)에서 입력된 신호는 제3 도파로(830), 제8 마이크로링 공진기(808) 및 제1 도파로(810)를 통해 남쪽 출력단(812)에 도달한다.
본 발명의 본 실시 예의 광 라우터에 따르면, 사용되는 마이크로링 공진 기의 수량이 감소되며, 각각의 마이크로링 공진기의 활용이 향상된다.
본 발명의 본 실시 예에서, 각각의 서브넷의 각각의 광 라우터는 또한 크룩스 라우터일 수 있으며, 이는 본 발명의 본 실시 예에 제한되지 않음을 이해해야 한다.
도 9는 크룩스 광 라우터의 개략적인 구조도이다. 광 라우터(900)는 12개의 마이크로링 공진기를 포함하며, 여기서, 마이크로링 공진기(901, 902, 903, 904)는 광신호를 로컬 위치(local place)로 전송하기 위하여 4개의 방향으로부터 광신호를 수신하도록 구성되며; 마이크로링 공진기(905, 906, 907 및 908)는 로컬적으로 송신된 광신호를 4개의 상이한 방향으로 결합(couple)하도록 구성되고; 그리고 나머지 4개의 마이크로링 공진기는 라우팅된 신호의 편향(deflection)을 구현하도록 구성된다.
본 발명의 실시 예들은 추가로 광 네트워크-온-칩(100)에 있는 광 라우터 및 IP 코어에 좌표를 할당하는 방식을 제공한다.
구체적으로, 2개의 서브넷의 동일한 서브넷의 N2/2개의 광 라우터는 동일한 Z 좌표를 가지며, 상이한 서브넷의 광 라우터는 상이한 Z 좌표를 갖는다. 예를 들어, 서브넷 1의 광 라우터의 경우 Z = 0이고, 서브넷 2의 광 라우터의 경우 Z = 1이다.
각각의 서브넷의 각각의 광 라우터의 X 좌표 및 Y 좌표는, 각각의 서브넷을 N개의 행 및 N/2개의 열의 토러스 구조로 변환하고, 왼쪽 위 코너에 위치한 광 라우터를 좌표의 원점)으로 이용하고, 수평 오른쪽 방향을 X 양의 방향으로 이용하며, 수직 하향 방향을 Y 양의 방향으로 이용하여, 각각의 서브넷의 각각의 광 라우터에 X 좌표 및 Y 좌표를 순차적으로 할당하고, 역 프로세스에 따라 원래 구조로 복귀하여 좌표의 할당을 완료하는 방식으로 할당되며, 각각의 열의 광 라우터가 세로 방향의 토러스에 있고, i 번째 행 및 (i + N/2) 번째 행의 광 라우터는 가로 방향의 토러스에 있으며, i = 1, 2, …, N/2이다.
서브넷 1이 하나의 예로 사용된다. 도 6a에 도시된 구조는 45도 시계반대방향으로 회전된 다음에 도 6e에 도시된 구조가 획득될 수 있으며, 도 6e에 도시된 오른쪽 위 부분 및 오른쪽 아래 부분이 도 6f에 도시된 위치로 변환되며, 즉, 오른쪽 위 부분이 왼쪽 아래로 이동되고, 오른쪽 아래 부분은 왼쪽 위로 이동된다. 이 프로세스 후에, 서브넷이 N개의 행과 N/2개의 열의 토러스 구조로 변환될 수 있으며, 본 구조에서, 왼쪽 위 코너에 위치한 광 라우터를 좌표의 원점으로 이용하고, 수평 오른쪽 방향을 X의 양의 방향으로 이용하며, 수직 하향 방향을 Y의 양의 방향으로 이용하여, X 좌표와 Y 좌표가 각각의 광 라우터에 순차적으로 할당되며, 역 프로세스(즉, 도 6f의 구조가 도 6e의 구조로 복귀되고, 그 다음에 도 6a의 구조로 복귀됨)에 따라 원래 구조로 복귀되어, 도 6g에 도시된 바와 같이, 광 라우터에 대한 좌표의 할당이 완료된다.
각각의 게이트웨이에 연결된 2개의 IP 코어의 각각의 IP 코어와, 각 게이트웨이에 연결되어 있고 각각의 IP 코어에 대응하는 서브넷의 광 라우터는 동일한 X 좌표, Y 좌표 및 Z 좌표를 갖는다. 즉, 각각의 게이트웨이에 연결된 2개의 IP 코어와 2개의 광 라우터의 경우, 2개의 IP 코어의 좌표가 상이하지만, 각각 2개의 광 라우터의 좌표와 동일하다. IP 코어는 IP 코어와 동일한 좌표를 갖는 광 라우터에 의해서만 출력되는 신호를 수신할 수 있다.
이 경우, 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이는 제2 IP 코어의 Z 좌표에 따라 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷을 결정할 수 있다.
본 실시 예에서, 각각의 서브넷의 각각의 광 라우터가,
현재 노드 좌표(Xc, Yc) 및 목적지 노드 좌표(Xd, Yd)를 획득하고;
Yc = Yd 및 Xc = Xd이면, 출력 방향은 로컬이거나,
Yc = Yd 및 Xc < Xd 이면, 출력 방향은 동쪽이거나,
Yc = Yd 및 Xc ≥ Xd이면, 출력 방향은 서쪽이거나,
Yc ≠Yd, | Yc-Yd | = N/2, 그리고 Xc < Xd이면, 출력 방향은 서쪽이거나,
Yc ≠Yd, | Yc-Yd | = N/2, 그리고 Yc ≥ Yd이면, 출력 방향은 동쪽이거나,
Yc ≠ Yd, | Yc-Yd | ≠ N/2, 그리고 (Yt-Yc + N) % N > N/2이면, 출력 방향은 북쪽이거나, 또는
Yc ≠ Yd, | Xc-Yd | ≠ N/2, 그리고 (Yt-Yc + N) % N ≤ N/2이면, 출력 방향은 남쪽인 라우팅 알고리즘을 사용할 수 있으며,
여기서, (Xt, Yt)는,
Yd < N/2이면, (Xt1, Yt1) = (Xc, Yd) 및 (Xt2, Yt2) = (Xc, Yd + N/2)로 하고;
그렇지 않으면, (Xt1, Yt1) = (Xc, Yd) 및 (Xt2, Yt2) = (Xc, Yd-N/2)로 하며;
Mint1 = min(|Yt1-Yc|, N-|Yt1-Yc|) 및 Mint2 = min(|Yt2-Yc|, N-|Yt2-Yc|)를 계산하고;
Mint1 < Mint2이면, (Xt, Yt) = (Xt1, Yt1)이고;
그렇지 않으면, (Xt, Yt) = (Xt2, Yt2)인 방식으로 결정된다.
도 7b는 전술한 라우팅 알고리즘의 개략적인 흐름도이다.
701b. 현재 노드 좌표 (Xc, Yc)와 목적지 노드 좌표 (Xd, Yd)를 획득한다.
702b. (Yc = Yd) 또는 | Yc-Yd | = N/2인지의 여부를 결정하고, 예이면 703b로 이동하고, 그렇지 않으면 712b로 이동한다.
703b. Yc = Yd인지의 여부를 결정하고, 예이면 704b로 이동하고 그렇지 않으면 709b로 이동한다.
704b. Xc = Xd인지의 여부를 결정하고, 예이면 705b로 이동하고 그렇지 않으면 706b로 이동한다.
705b. 출력 방향은 로컬이다.
706b. Xc < Xd인지의 여부를 결정하고, 예이면 707b로 이동하고 그렇지 않으면 708b로 이동한다.
707b. 출력 방향은 동쪽이다.
708b. 출력 방향은 서쪽이다.
709b. Xc < Xd인지의 여부를 결정하고, 예이면 710b로 이동하고 그렇지 않으면 711b로 이동한다.
710b. 출력 방향은 서쪽이다.
711b. 출력 방향은 동쪽이다.
712b. Yd < N/2이면, (Xt1, Yt1) = (Xc, Yd) 및 (Xt2, Yt2) = (Xc, Yd + N/2)로 하고, 그렇지 않으면, (Xt1, Yt1) = (Xc, Yd) 및 (Xt2, Yt2) = (Xc, Yd-N/2)로 한다.
713b. Mint1 = min(| Yt1-Yc |, N-| Yt1-Yc |) 및 Mint2 = min(| Yt2-Yc |, N-| Yt2-Yc |)를 계산한다.
714b. Mint1 < Mint2이면, (Xt, Yt) = (Xt1, Yt1)로 하고; 그렇지 않으면, (Xt, Yt) = (Xt2, Yt2)로 한다.
715b. (Yt-Yc + N) % N > N/2인지의 여부를 결정하고, 예이면 716b로 이동하고 그렇지 않으면 717b로 이동하며, %는 나머지 연산을 나타낸다.
716b. 출력 방향은 북쪽이다.
717b. 출력 방향은 남쪽이다.
선택적으로, 본 실시 예에서, 각각의 서브넷의 각각의 광 라우터는 본 발명의 일 실시 예에서 제공된 다음의 광 라우터(1000)일 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 라우터(1000)의 개략적인 구조도를 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 광 라우터(1000)는,
제1 마이크로링 공지기(1001), 제2 마이크로링 공진기(1002), 제3 마이크로링 공진기(1003), 제4 마이크로링 공진기(1004), 제5 마이크로링 공진기(1005), 제6 마이크로링 공진기(1006), 제7 마이크로링 공진기(1007), 제8 마이크로링 공진기(1008), 제9 마이크로링 공진기(1009), 제10 마이크로링 공진기(1110), 제11 마이크로링 공진기(1111) 및 제12 마이크로링 공진기(1112); 그리고
제1 도파로(1010), 제2 도파로(1020), 제3 도파로(1030), 제4 도파로(1040), 제5 도파로(1050) 및 제6 도파로(1060)를 포함한다.
제1 도파로(1010)의 일단은 북쪽 입력단(1011)이고, 타단은 남쪽 출력단(1012)이다.
제2 도파로(1020)의 일단은 남쪽 입력단(1021)이고 타단은 북쪽 출력단(1022)이다.
제3 도파로(1030)의 일단은 서쪽 입력단(1031)이고 타단은 동쪽 출력단(1032)이다.
제4 도파로(1040)의 일단은 동쪽 입력단(1041)이고, 타단은 서쪽 출력단(1042)이다.
제5 도파로(1050)의 일단은 로컬 입력단(1051)이다.
제6 도파로(1060)의 일단은 로컬 출력단(1061)이다.
북쪽 입력단(1011)에 입력된 신호는 제1 도파로(1010), 제1 마이크로링 공진기(1001) 및 제6 도파로(1060)를 통해 로컬 출력단(1061)에 도달한다.
남쪽 입력단(1021)에서 입력된 신호는 제2 도파로(1020), 제4 마이크로링 공진기(1004) 및 제6 도파로(1060)를 통해 로컬 출력단(1061)에 도달한다.
서쪽 입력단(1031)에서 입력된 신호는 제3 도파로(1030), 제3 마이크로링 공진기(1003) 및 제6 도파로(1060)를 통해 로컬 출력단(1061)에 도달한다.
동쪽 입력단(1041)에서 입력된 신호는 제4 도파로(1040), 제2 마이크로링 공진기(1002) 및 제6 도파로(1060)를 통해 로컬 출력단(1061)에 도달한다.
로컬 입력단(1051)에서 입력된 신호는 제5 도파로(1050), 제8 마이크로링 공진기(1008) 및 제3 도파로(1030)를 통해 동쪽 출력단(1032)에 도달한다.
로컬 입력단(1051)에서 입력된 신호는 제5 도파로(1050), 제5 마이크로링 공진기(1005) 및 제4 도파로(1040)를 통해 서쪽 출력단(1042)에 도달한다.
로컬 입력단(1051)에서 입력된 신호는 제5 도파로(1050), 제6 마이크로링 공진기(1006) 및 제1 도파로(1010)를 통해 남쪽 출력단(1012)에 도달한다.
로컬 입력단(1051)에서 입력된 신호는 제5 도파로(1050), 제7 마이크로링 공진기(1007) 및 제2 도파로(1020)를 통해 북쪽 출력단(1022)에 도달한다.
북쪽 입력단(1011)에 입력된 신호는 제1 도파로(1010), 제9 마이크로링 공진기(1009) 및 제4 도파로(1040)를 통해 서쪽 출력단(1042)에 도달한다.
북쪽 입력단(1011)에서 입력된 신호는 제1 도파로(1010), 제10 마이크로링 공진기(1110) 및 제3 도파로(1030)를 통해 동쪽 출력단(1032)에 도달한다.
남쪽 입력단(1021)에서 입력된 신호는 제2 도파로(1020), 제12 마이크로링 공진기(1112) 및 제4 도파로(1040)를 통해 서쪽 출력단(1042)에 도달한다.
남쪽 입력단(1021)에서 입력된 신호는 제2 도파로(1020), 제11 마이크로링 공진기(1111) 및 제3 도파로(1030)를 통해 동쪽 출력단(1032)에 도달한다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 네트워크-온-칩의 개략적인 레이아웃도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 하부(bottom) 계층(제4 계층)은 IP 코어 계층이며, 정보의 생성, 수신 및 처리를 담당하며, 제3 계층은 게이트웨(Gateway)이 계층이고, 하나의 게이트웨이를 사용하여 2개의 IP 코어마다 하나의 네트워크에 연결되며; 제2 계층은 전기 제어 계층이며, 광 전달(transfer) 네트워크의 구성 요소(component)의 스위치 상태(status)를 담당하며, 각각의 서브넷은 독점적으로 전기 제어 계층을 사용하고; 상부 계층(top layer)(제1 계층) 네트워크는 2개의 계층 도파로 레이아웃을 이용한 광 전달 네트워크이며, 2개의 서브넷의 모든 도파로는 방위(orientation)에 방향에 따라 수평 도파로와 수직 도파로로 분류될 수 있다. 도면에서 어두운 도파로는 수평 도파로이고, 밝은 색의 도파로는 수직 도파로이며, 두 종류의 도파로는 다량의 도파로 교차(crossing)의 발생을 방지하기 위해 계층적으로 배치된다.
도 12는 광 네트워크-온-칩(100)에서의 신호 전송 방법(1200)의 개략적인 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 방법(1200)은 다음의 단계들을 포함한다.
S1210. N2개의 IP 코어의 제1 IP 코어는 제1 신호를 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이로 송신한다.
S1220. 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이는 제1 신호에 따라 제2 IP 코어를 결정하며, 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷을 결정하고, 제1 신호를 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷의 제1 광 라우터로 송신하며, 제2 IP 코어는 제1 신호의 목적지 IP 코어이며, 제1 광 라우터는 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이에 연결된 광 라우터이다.
S1230. 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷은 제1 광 라우터를 이용하여 제1 신호를 수신하고, 제1 신호를 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷의 제2 광 라우터로 라우팅하며, 제2 광 라우터는 제2 IP 코어에 연결된 게이트웨이에 연결된 광 라우터이고, 제2 광 라우터는 제1 신호를 제2 IP 코어에 연결된 게이트웨이로 송신한다.
S1240. 제2 IP 코어에 연결된 게이트웨이는 제1 신호를 제2 IP 코어로 송신한다.
선택적으로, 본 발명의 일 실시 예에서, 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이는 IP 코어와 서브넷 사이의 대응 관계에 따라 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷을 결정한다.
제2 IP 코어에 연결된 게이트웨이는 IP 코어와 서브넷 사이의 대응 관계에 따라 제1 신호를 제2 IP 코어에 송신한다.
본 발명의 본 실시 예에 따른 신호 전송 방법(1200)의 해당 프로세스는, 본 발명의 전술한 실시 예의 광 네트워크-온-칩(100)의 모든 부분에 의해 각각 구현될 수 있다. 상세한 설명을 위해, 전술한 실시 예를 참조하고, 간결성을 위해, 상세한 설명은 여기서 다시 설명하지 않는다.
본 발명의 실시 예에서의 신호 전송 방법에 따르면, 각각의 통신 태스크에 요구되는 통신 자원이 감소되고, 네트워크 혼잡이 줄어서, 네트워크 전송 대역폭을 향상시킬 뿐만아니라 데이터의 효율적인 부분적인 전송의 특성을 보존할 수 있으므로, 네트워크 성능이 향상될 수 있다.
본 발명의 구체적인 실시 예는 당업자가 본 발명의 실시 예를 더 잘 이해하도록 돕기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시 예들의 범위를 제한하려는 것은 아니라는 것을 이해해야 한다.
전술한 프로세스의 시퀀스 번호는 본 발명의 다양한 실시 예에서의 실행 시퀀스를 의미하지 않는다는 것을 또한 이해해야 한다. 프로세스의 실행 시퀀스는 프로세스의 기능 및 내부 로직(logic)에 따라 결정되어야 하며, 본 발명의 실시 예의 구현 프로세스에 대한 임의의 제한으로 해석되어서는 안된다.
당업자라면, 본 명세서에 개시된 실시 예들에 설명된 예들과 조합하여, 유닛들 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있음을 인식할 수 있다. 하드웨어와 소프트웨어 사이의 상호 호환성(interchangeability)을 명확하게 설명하기 위해, 앞에서는 기능에 따라 각 예의 구성(composition) 및 단계를 일반적으로 설명했다. 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 수행되는 지의 여부는 특정 애플리케이션과 기술적 해결 방안의 설계 제한 조건에 따라 다르다. 당업자는 각각의 특정 애플리케이션에 대해 설명된 기능을 구현하기 위해 상이한 방법을 사용할 수 있지만, 구현이 본 발명의 범위를 벗어나는 것으로 간주되어서는 안된다.
위에 설명된 방법의 특정 프로세스에 대해, 편리하고 간단한 설명을 위해, 전술한 장치 실시 예에서 상응하는 설명이 참조될 수 있음은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으며, 상세한 설명은 여기에서 설명하지 않는다.
본 출원에 제공된 몇몇 실시 예에서, 개시된 시스템, 장치 및 방법은 다른 방식으로 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 설명된 장치 실시 예는 단지 예시적인 것이다. 예를 들어, 유닛 구분은 논리적인 기능 구분일 뿐이며 실제 구현에서는 다른 구분일 수 있다. 예를 들어, 복수의 유닛 또는 구성 요소(component)가 조합되거나 다른 시스템에 통합되거나, 일부 특징이 무시되거나 수행되지 않을 수 있다. 또한, 표시되거나 논의된 상호 결합(coupling) 또는 직접 결합 또는 통신 연결은 일부 인터페이스를 통해 구현될 수 있다. 장치 또는 유닛들 사이의 간접적 결합 또는 통신 연결은 전자적, 기계적 또는 다른 형태로 구현될 수 있다.
분리된 부분들로서 설명된 유닛들은 물리적으로 분리될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있으며, 유닛들로서 표시된 부분들은 물리적 유닛일 수도 있고 아닐 수도 있으며, 한 위치에 위치될 수 있거나 또는 복수의 네트워크 유닛들 상에 분포될 수 있다. 유닛의 일부 또는 전부는 본 발명의 실시 예의 해결 방안의 목적을 달성하기 위해 실제 요구(need)에 따라 선택될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서 기능 유닛은, 하나의 처리 유닛에 통합될 수 있으며, 또는 각각의 유닛이 물리적으로 단독으로 존재할 수 있으며, 또는 2 이상의 유닛이 하나의 유닛으로 통합될 수 있다. 통합 유닛은 하드웨어의 형태로 구현될 수 있거나 소프트웨어 기능 유닛의 형태로 구현될 수 있다.
통합 유닛이 소프트웨어 기능 유닛의 형태로 구현되고 독립적인 제품으로서 판매 또는 사용되는 경우, 통합 유닛은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다. 이러한 이해에 기초하여, 본 발명의 기술적 해결 방안 또는 종래 기술에 기여하는 부분 또는 기술적 해결 방안의 전부 또는 일부는 본질적으로 소프트웨어 제품의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 제품은 저장 매체에 저장되며, 본 발명의 실시 예들에서 설명된 방법들의 단계들의 전부 또는 일부를 수행하기 위해 컴퓨터 장치(개인용 컴퓨터, 서버, 또는 네트워크 장치 일 수 있음)를 지시하기 위한 몇 가지 명령들을 포함한다. 전술한 저장 매체는 USB 플래시 드라이브, 착탈가능한 하드 디스크, 판독 전용 메모리(ROM, Read-Only Memory), 랜덤 액세스 메모리(RAM, Random Access Memory), 자기 디스크, 또는 광 디스크와 같은 프로그램 코드를 저장할 수 있는 임의의 매체를 포함한다.
전술한 설명은 단지 본 발명의 특정 실시 예일 뿐이며, 본 발명의 보호 범위를 제한하려는 것은 아니다. 본 발명에 개시된 기술 범위 내에서 당업자가 용이하게 파악할 수 있는 모든 변형(modification)이나 치환은 본 발명의 보호 범위에 속한다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 청구 범위의 보호 범위를 따라야 한다.

Claims (19)

  1. N2개의 지적 재산(intellectual property, IP) 코어;
    N2/2개의 게이트웨이; 및
    N2개의 광 라우터
    를 포함하고,
    상기 N은 짝수이고,
    상기 N2개의 광 라우터는 2개의 서브넷(subnet)을 형성하고, N2/2개의 광 라우터마다 하나의 서브넷을 형성하며;
    상기 N2/2 게이트웨이의 각각의 게이트웨이는 상기 N2개의 IP 코어의 2개의 IP 코어마다 연결되고, 상이한 게이트웨이에 연결된 IP 코어는 상이하며, 각각의 게이트웨이에 연결된 상기 2개의 IP 코어는 상기 2개의 서브넷과 일대일로 대응하며;
    상기 N2/2개의 게이트웨이는 상기 2개의 서브넷의 각각의 서브넷의 상기 N2/2개의 광 라우터와 일대일로 대응하고, 각각의 게이트웨이는, 각각의 서브넷에 있으며 각각의 게이트웨이에 대응하는 광 라우터에 연결되고;
    상기 N2개의 IP 코어의 제1 IP 코어는 제1 신호를 상기 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이로 송신하도록 구성되며;
    상기 제1 IP 코어에 연결된 상기 게이트웨이는, 상기 제1 신호에 따라 제2 IP 코어를 결정하고, 상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷을 결정하며, 상기 제1 신호를 상기 제2 IP 코어에 대응하는 상기 서브넷의 제1 광 라우터로 송신하도록 구성되고, 상기 제2 IP 코어는 상기 제1 신호의 목적지(destination) IP 코어이며, 상기 제1 광 라우터는 상기 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이에 연결된 광 라우터이고;
    상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷은, 상기 제1 광 라우터를 이용하여 상기 제1 신호를 수신하고, 상기 제1 신호를 상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷의 제2 광 라우터로 라우팅하고, 상기 제2 광 라우터를 이용하여 상기 제1 신호를 상기 제2 IP 코어에 연결된 게이트웨이로 송신하도록 구성되며, 상기 제2 광 라우터는 상기 제2 IP 코어에 연결된 게이트웨이에 연결된 광 라우터이고; 그리고
    상기 제2 IP 코어에 연결된 게이트웨이는 상기 제1 신호를 상기 제2 IP 코어에 송신하도록 구성되는, 광 네트워크-온-칩.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이는 IP 코어와 서브넷 사이의 대응 관계(correspondence)에 따라 상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷을 결정하도록 구성되며; 그리고
    상기 제2 IP 코어에 연결된 게이트웨이는 IP 코어와 서브넷 사이의 대응 관계에 따라 상기 제1 신호를 상기 제2 IP 코어에 송신하도록 구성되는, 광 네트워크-온-칩.
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 N2개의 광 라우터는 상기 N2개의 광 라우터를 N개의 행(row)과 N개의 열(column)로 배열하는 방식으로 상기 2개의 서브넷을 형성하고, 홀수 번째 행 및 홀수 번째 열에 위치하는 광 라우터와 짝수 번째 행 및 짝수 번째 열에 위치하는 광 라우터가 하나의 서브넷에 속하고, 홀수 번째 행 및 짝수 번째 열에 위치하는 광 라우터와 짝수 번째 행 및 홀수 번째 열에 위치하는 광 라우터가 다른 서브넷에 속하며; 그리고
    각각의 서브넷에서, 각각의 광 라우터가, 왼쪽 위, 왼쪽 아래, 오른쪽 위 및 오른쪽 아래의 4방향으로 각각 한 쌍의 평행 도파로(waveguid)를 연장하고(stretches out), 상기 한 쌍의 평행 도파로는 다른 광 라우터에 의해 연장된 도파로에 연결되며, 상기 도파로가 서브넷 엣지(edge) 사이의 끼인각(included angle)에 도달하면 상기 도파로는 반대 방향으로 계속 확장(extend)되거나, 또는 상기 도파로가 서브넷 엣지에 도달하면 상기 도파로는 상기 엣지에 수직인 방향으로 계속 확장되는, 광 네트워크-온-칩.
  4. 제3항에서,
    상기 2개의 서브넷의 동일한 서브넷의 N2/2개의 광 라우터는 동일한 Z 좌표를 가지고, 상이한 서브넷의 광 라우터는 상이한 Z 좌표를 가지며;
    각각의 서브넷의 각각의 광 라우터의 X 좌표 및 Y 좌표는, 각각의 서브넷을 N개의 행 및 N/2개의 열의 토러스(Torus) 구조로 변환하고, 왼쪽 위 코너(corner)에 위치한 광 라우터를 좌표의 원점(origin)으로 이용하고, 수평 오른쪽 방향(horizontally rightward direction)을 X 양(positive)의 방향으로 이용하며, 수직 하향 방향(vertically downward direction)을 Y 양의 방향으로 이용하여, 각각의 서브넷의 각각의 광 라우터에 X 좌표 및 Y 좌표를 순차적으로 할당하고, 역 프로세스(inverse process)에 따라 원래 구조로 복귀하여 상기 X 좌표 및 Y 좌표의 할당을 완료하는 방식으로 할당되며, 각각의 열의 광 라우터가 세로 방향의 토러스(longitudinal torus)에 있고, i 번째 행 및 (i + N/2) 번째 행의 광 라우터는 가로 방향의 토러스(transverse torus)에 있으며, i = 1, 2, …, N/2이며;
    각각의 게이트웨이에 연결된 상기 2개의 IP 코어의 각각의 IP 코어와, 각각의 게이트웨이에 연결되어 있으며 각각의 IP 코어에 대응하는 서브넷에 있는 광라우터는 동일한 X 좌표, Y 좌표 및 Z 좌표를 가지고;
    상기 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이가 상기 제2 IP 코어의 Z 좌표에 따라 상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷을 결정하도록 구성되며; 그리고,
    각각의 서브넷의 각각의 광 라우터가,
    현재 노드 좌표(Xc, Yc) 및 목적지 노드 좌표(Xd, Yd)를 획득하고;
    Yc = Yd 및 Xc = Xd이면, 출력 방향은 로컬(local)이거나,
    Yc = Yd 및 Xc < Xd 이면, 출력 방향은 동쪽이거나,
    Yc = Yd 및 Xc ≥ Xd 이면, 출력 방향은 서쪽이거나,
    Yc ≠Yd, | Yc-Yd | = N/2, 그리고 Xc < Xd이면, 출력 방향은 서쪽이거나,
    Yc ≠Yd, | Yc-Yd | = N/2, 그리고 Yc ≥ Yd이면, 출력 방향은 동쪽이거나,
    Yc ≠ Yd, | Yc-Yd | ≠ N/2, 그리고 (Yt-Yc + N) % N > N/2이면, 출력 방향은 북쪽이거나, 또는
    Yc ≠ Yd, | Xc-Yd | ≠ N/2, 그리고 (Yt-Yc + N) % N ≤ N/2이면, 출력 방향은 남쪽인 라우팅 알고리즘을 사용하며,
    (Xt, Yt)는,
    Yd < N/2이면, (Xt1, Yt1) = (Xc, Yd) 및 (Xt2, Yt2) = (Xc, Yd + N/2)로 하고;
    그렇지 않으면, (Xt1, Yt1) = (Xc, Yd) 및 (Xt2, Yt2) = (Xc, Yd-N/2)로 하며;
    Mint1 = min(|Yt1-Yc|, N-|Yt1-Yc|) 및 Mint2 = min(|Yt2-Yc|, N-|Yt2-Yc|)를 계산하고;
    Mint1 < Mint2이면, (Xt, Yt) = (Xt1, Yt1)이고;
    그렇지 않으면, (Xt, Yt) = (Xt2, Yt2)인 방식으로 결정되는, 광 네트워크-온-칩.
  5. 제1항 또는 제2항에서,
    각각의 서브넷의 각각의 광 라우터는,
    제1 마이크로링 공진기(microring resonator), 제2 마이크로링 공진기, 제3 마이크로링 공진기, 제4 마이크로링 공진기, 제5 마이크로링 공진기, 제6 마이크로링 공진기, 제7 마이크로링 공진기, 제8 마이크로링 공진기, 제9 마이크로링 공진기, 제10 마이크로링 공진기, 제11 마이크로링 공진기 및 제12 마이크로링 공진기; 그리고
    제1 도파로, 제2 도파로, 제3 도파로, 제4 도파로, 제5 도파로 및 제6 도파로
    를 포함하고,
    상기 제1 도파로의 일단(one end)은 북쪽 입력단(northern input end)이고, 타단(the other end)은 남쪽 출력단(southern output end)이며;
    상기 제2 도파로의 일단은 남쪽 입력단이고, 타단은 북쪽 출력단이며;
    상기 제3 도파로의 일단은 서쪽 입력단(western input end)이고, 타단은 동쪽 출력단(eastern output end)이며;
    상기 제4 도파로의 일단은 동쪽 입력단이고, 타단은 서쪽 출력단이며;
    상기 제5 도파로의 일단은 로컬 입력단이고; 그리고
    상기 제6 도파로의 일단은 로컬 출력단이며,
    상기 북쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제1 도파로, 상기 제1 마이크로링 공진기 및 상기 제6 도파로를 통해 상기 로컬 출력단에 도달하고,
    상기 남쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제2 도파로, 상기 제4 마이크로링 공진기 및 상기 제6 도파로를 통해 상기 로컬 출력단에 도달하며,
    상기 서쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제3 도파로, 상기 제3 마이크로링 공진기 및 상기 제6 도파로를 통해 상기 로컬 출력단에 도달하고,
    상기 동쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제4 도파로, 상기 제2 마이크로링 공진기 및 상기 제6 도파로를 통해 상기 로컬 출력단에 도달하며,
    상기 로컬 입력단에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로, 상기 제8 마이크로링 공진기 및 상기 제3 도파로를 통해 상기 동쪽 출력단에 도달하고,
    상기 로컬 입력단에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로, 상기 제5 마이크로링 공진기 및 상기 제4 도파로를 통해 상기 서쪽 출력단에 도달하며,
    상기 로컬 입력단에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로, 상기 제6 마이크로링 공진기 및 상기 제1 도파로를 통해 상기 남쪽 출력단에 도달하고,
    상기 로컬 입력단에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로, 상기 제7 마이크로링 공진기 및 상기 제2 도파로를 통해 상기 북쪽 출력단에 도달하며,
    상기 북쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제1 도파로, 상기 제9 마이크로링 공진기 및 상기 제4 도파로를 통해 상기 서쪽 출력단에 도달하고,
    상기 북쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제1 도파로, 상기 제10 마이크로링 공진기 및 상기 제3 도파로를 통해 상기 동쪽 출력단에 도달하며,
    상기 남쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제2 도파로, 상기 제12 마이크로링 공진기 및 상기 제4 도파로를 통해 상기 서쪽 출력단에 도달하고,
    상기 남쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제2 도파로, 상기 제11 마이크로링 공진기 및 상기 제3 도파로를 통해 상기 동쪽 출력단에 도달하는, 광 네트워크-온-칩.
  6. 제3항에서,
    상기 2개의 서브넷의 동일한 서브넷의 N2/2개의 광 라우터는 동일한 Z 좌표를 가지며, 상이한 서브넷의 광 라우터는 상이한 Z 좌표를 가지고,
    각각의 서브넷의 각각의 광 라우터의 X 좌표 및 Y 좌표는,
    각각의 서브넷을 N/2개의 행 및 N개의 열의 토러스 구조로 변환하고, 왼쪽 위에 위치된 광 라우터를 좌표의 원점으로 이용하고, 수평 오른쪽 방향을 X 양의 방향으로 이용하며, 수직 하향 방향을 Y 양의 방향으로 이용하여, 각각의 서브넷의 각각의 광 라우터에 X 좌표 및 Y 좌표를 순차적으로 할당하고, 역 프로세스에 따라 원래 구조로 복귀하여 상기 좌표의 할당을 완료하는 방식으로 할당되며, 각각의 행의 광 라우터는 가로 방향의 토러스이고, j 번째 열 및 (j + N/2) 번째 열의 광 라우터는 세로 방향의 토러스이며, j = 1, 2, …, N/2 이고;
    각각의 게이트웨이에 연결된 상기 2개의 IP 코어의 각각의 IP 코어와, 각각의 게이트웨이에 연결되어 있으며 각각의 IP 코어에 대응하는 서브넷의 광 라우터는 동일한 X 좌표, Y 좌표 및 Z 좌표를 가지고;
    상기 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이는 상기 제2 IP 코어의 Z 좌표에 따라 상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷을 결정하도록 구성되며; 그리고
    각각의 서브넷의 각각의 광 라우터는,
    현재 노드 좌표(Xc, Yc) 및 목적지 노드 좌표(Xd, Yd)를 획득하고;
    Xc = Xd 및 Yc = Yd이면, 출력 방향이 로컬이거나,
    Xc = Xd 및 Yc < Yd이면, 출력 방향은 남쪽이거나,
    Xc = Xd 및 Yc ≥ Yd이면, 출력 방향은 북쪽이거나,
    Xc ≠ Xd, | Xc-Xd | = N/2 및 Yc < Yd이면, 출력 방향은 북쪽이거나,
    Xc ≠ Xd, | Xc-Xd | = N/2 및 Yc ≥ Yd이면, 출력 방향은 남쪽이거나,
    Xc ≠ Xd, | Xc-Xd | ≠ N/2 및 (Xt-Xc + N) % N > N/2이면, 출력 방향은 서쪽이거나, 또는,
    Xc ≠ Xd, | Xc-Xd | ≠ N/2, 그리고 (Xt-Xc + N) % N ≤≤ N/2이면, 출력 방향은 동쪽인, 라우팅 알고리즘을 사용하며,
    여기서, (Xt, Yt)는
    Xd < N/2이면, (Xt1, Yt1) = (Xd, Yc) 및 (Xt2, Yt2) = (Xd + N/2, Yc)로 하고;
    그렇지 않으면, (Xt1, Yt1) = (Xd, Yc) 및 (Xt2, Yt2) = (Xd-N/2, Yc)로 하며;
    Mint1 = min(| Xt1-Xc |, N-| Xt1-Xc |) 및 Mint2 = min(| Xt2-Xc |, N-| Xt2-Xc |)를 계산하고;
    Mint1 < Mint2이면, (Xt, Yt) = (Xt1, Yt1)이며;
    그렇지 않으면, (Xt, Yt) = (Xt2, Yt2)인 방식으로 결정되는, 광 네트워크-온-칩.
  7. 제1항 또는 제2항에서,
    각각의 서브넷이 토러스 토폴로지(topology)인, 광 네트워크-온-칩.
  8. 제7항에서,
    각각의 서브넷의 각각의 광 라우터는 XY 라우팅 알고리즘 또는 YX 라우팅 알고리즘을 사용하는, 광 네트워크-온-칩.
  9. 제1항 또는 제2항에서,
    각각의 서브넷의 각각의 광 라우터는,
    제1 마이크로링 공진기, 제2 마이크로링 공진기, 제3 마이크로링 공진기, 제4 마이크로링 공진기, 제5 마이크로링 공진기, 제6 마이크로링 공진기, 제7 마이크로링 공진기, 제4 마이크로링 공진기 및 제8 마이크로링 공진기; 그리고
    제1 도파로, 제2 도파로, 제3 도파로, 제4 도파로, 제5 도파로 및 제6 도파로
    를 포함하고,
    상기 제1 도파로의 일단은 북쪽 입력단이며, 타단은 남쪽 출력단이고,
    상기 제2 도파로의 일단은 남쪽 입력단이며, 타단은 북쪽 출력단이고,
    상기 제3 도파로의 일단은 서쪽 입력단이며, 타단은 동쪽 출력단이고,
    상기 제4 도파로의 일단은 동쪽 입력단이며, 타단은 서쪽 출력단이고,
    상기 제5 도파로의 일단은 로컬 입력단이며, 그리고
    상기 제6 도파로의 일단은 로컬 출력단이고,
    상기 북쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제1 도파로, 상기 제1 마이크로링 공진기 및 상기 제6 도파로를 통해 상기 로컬 출력단에 도달하며,
    상기 남쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제2 도파로, 상기 제2 마이크로링 공진기 및 상기 제6 도파로를 통해 상기 로컬 출력단에 도달하고,
    상기 서쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제3 도파로, 상기 제8 마이크로링 공진기, 상기 제1 도파로, 상기 제1 마이크로링 공진기 및 상기 제6 도파로를 통해 상기 로컬 출력단에 도달하며,
    상기 동쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제4 도파로, 상기 제5 마이크로링 공진기, 상기 제2 도파로, 상기 제2 마이크로 공진기 및 상기 제6 도파로를 통해 상기 로컬 입력단에 도달하고,
    상기 로컬 입력단에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로, 상기 제4 마이크로링 공진기(804) 및 상기 제3 도파로를 통해 상기 동쪽 출력단에 도달하며,
    상기 로컬 입력단에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로, 상기 제3 마이크로링 공진기 및 상기 제4 도파로를 통해 상기 서쪽 출력단에 도달하고,
    상기 로컬 입력단에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로, 상기 제4 마이크로 공진기, 상기 제3 도파로, 상기 제8 마이크로 공진기 및 상기 제1 도파로를 통해 상기 남쪽 출력단에 도달하며,
    상기 로컬 입력단에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로, 상기 제3 마이크로 공진기, 상기 제4 도파로, 상기 제5 마이크로링 공진기 및 상기 제2 도파로를 통해 상기 북쪽 출력단에 도달하고,
    상기 동쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제4 도파로, 상기 제5 마이크로링 공진기 및 상기 제2 도파로를 통해 상기 북쪽 출력단에 도달하며,
    상기 동쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제4 도파로, 상기 제6 마이크로링 공진기 및 상기 제1 도파로를 통해 상기 남쪽 출력단에 도달하고,
    상기 서쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제3 도파로, 상기 제7 마이크로링 공진기 및 상기 제2 도파로를 통해 상기 북쪽 출력단에 도달하며,
    상기 서쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제3 도파로, 상기 제8 마이크로링 공진기 및 상기 제1 도파로를 통해 상기 남쪽 출력단에 도달하는, 광 네트워크-온-칩.
  10. 제1항 또는 제2항에서,
    각각의 서브넷의 각각의 광 라우터는 크룩스(Crux) 광 라우터인, 광 네트워크-온-칩.
  11. 제1 마이크로링 공진기, 제2 마이크로링 공진기, 제3 마이크로링 공진기, 제4 마이크로링 공진기, 제5 마이크로링 공진기, 제6 마이크로링 공진기, 제7 마이크로링 공진기 및 제8 마이크로링 공진기; 그리고
    제1 도파로, 제2 도파로, 제3 도파로, 제4 도파로, 제5 도파로 및 제6 도파로
    를 포함하고,
    상기 제1 도파로의 일단은 북쪽 입력단이며, 타단은 남쪽 출력단이고,
    상기 제2 도파로의 일단은 남쪽 입력단이며, 타단은 북쪽 출력단이고,
    상기 제3 도파로의 일단은 서쪽 입력단이며, 타단은 동쪽 출력단이고,
    상기 제4 도파로의 일단은 동쪽 입력단이며, 타단은 서쪽 출력단이고,
    상기 제5 도파로의 일단은 로컬 입력단이며, 그리고
    상기 제6 도파로의 일단은 로컬 출력단이고,
    상기 북쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제1 도파로, 상기 제1 마이크로링 공진기 및 상기 제6 도파로를 통해 상기 로컬 출력단에 도달하며,
    상기 남쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제2 도파로, 상기 제2 마이크로링 공진기 및 상기 제6 도파로를 통해 상기 로컬 출력단에 도달하고,
    상기 서쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제3 도파로, 상기 제8 마이크로링 공진기, 상기 제1 도파로, 상기 제1 마이크로링 공진기 및 상기 제6 도파로를 통해 상기 로컬 출력단에 도달하며,
    상기 동쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제4 도파로, 상기 제5 마이크로링 공진기, 상기 제2 도파로, 상기 제2 마이크로 공진기 및 상기 제6 도파로를 통해 상기 로컬 입력단에 도달하고,
    상기 로컬 입력단에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로, 상기 제4 마이크로링 공진기 및 상기 제3 도파로를 통해 상기 동쪽 출력단에 도달하며,
    상기 로컬 입력단에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로, 상기 제3 마이크로링 공진기 및 상기 제4 도파로를 통해 상기 서쪽 출력단에 도달하고,
    상기 로컬 입력단에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로, 상기 제4 마이크로 공진기, 상기 제3 도파로, 상기 제8 마이크로 공진기 및 상기 제1 도파로를 통해 상기 남쪽 출력단에 도달하며,
    상기 로컬 입력단에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로, 상기 제3 마이크로 공진기, 상기 제4 도파로, 상기 제5 마이크로링 공진기 및 상기 제2 도파로를 통해 상기 북쪽 출력단에 도달하고,
    상기 동쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제4 도파로, 상기 제5 마이크로링 공진기 및 상기 제2 도파로를 통해 상기 북쪽 출력단에 도달하며,
    상기 동쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제4 도파로, 상기 제6 마이크로링 공진기 및 상기 제1 도파로를 통해 상기 남쪽 출력단에 도달하고,
    상기 서쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제3 도파로, 상기 제7 마이크로링 공진기 및 상기 제2 도파로를 통해 상기 북쪽 출력단에 도달하며,
    상기 서쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제3 도파로, 상기 제8 마이크로링 공진기 및 상기 제1 도파로를 통해 상기 남쪽 출력단에 도달하는, 광 라우터.
  12. 제1 마이크로링 공진기, 제2 마이크로링 공진기, 제3 마이크로링 공진기, 제4 마이크로링 공진기, 제5 마이크로링 공진기, 제6 마이크로링 공진기, 제7 마이크로링 공진기, 제8 마이크로링 공진기, 제9 마이크로링 공진기, 제10 마이크로링 공진기, 제11 마이크로링 공진기 및 제12 마이크로링 공진기; 그리고
    제1 도파로, 제2 도파로, 제3 도파로, 제4 도파로, 제5 도파로 및 제6 도파로
    를 포함하고,
    상기 제1 도파로의 일단은 북쪽 입력단이고, 타단은 남쪽 출력단이며;
    상기 제2 도파로의 일단은 남쪽 입력단이고, 타단은 북쪽 출력단이며;
    상기 제3 도파로의 일단은 서쪽 입력단이고, 타단은 동쪽 출력단이며;
    상기 제4 도파로의 일단은 동쪽 입력단이고, 타단은 서쪽 출력단이며;
    상기 제5 도파로의 일단은 로컬 입력단이고; 그리고
    상기 제6 도파로의 일단은 로컬 출력단이며,
    상기 북쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제1 도파로, 상기 제1 마이크로링 공진기 및 상기 제6 도파로를 통해 상기 로컬 출력단에 도달하고,
    상기 남쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제2 도파로, 상기 제4 마이크로링 공진기 및 상기 제6 도파로를 통해 상기 로컬 출력단에 도달하며,
    상기 서쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제3 도파로, 상기 제3 마이크로링 공진기 및 상기 제6 도파로를 통해 상기 로컬 출력단에 도달하고,
    상기 동쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제4 도파로, 상기 제2 마이크로링 공진기 및 상기 제6 도파로를 통해 상기 로컬 출력단에 도달하며,
    상기 로컬 입력단에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로, 상기 제8 마이크로링 공진기 및 상기 제3 도파로를 통해 상기 동쪽 출력단에 도달하고,
    상기 로컬 입력단에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로, 상기 제5 마이크로링 공진기 및 상기 제4 도파로를 통해 상기 서쪽 출력단에 도달하며,
    상기 로컬 입력단에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로, 상기 제6 마이크로링 공진기 및 상기 제1 도파로를 통해 상기 남쪽 출력단에 도달하고,
    상기 로컬 입력단에서 입력된 신호는 상기 제5 도파로, 상기 제7 마이크로링 공진기 및 상기 제2 도파로를 통해 상기 북쪽 출력단에 도달하며,
    상기 북쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제1 도파로, 상기 제9 마이크로링 공진기 및 상기 제4 도파로를 통해 상기 서쪽 출력단에 도달하고,
    상기 북쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제1 도파로, 상기 제10 마이크로링 공진기 및 상기 제3 도파로를 통해 상기 동쪽 출력단에 도달하며,
    상기 남쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제2 도파로, 상기 제12 마이크로링 공진기 및 상기 제4 도파로를 통해 상기 서쪽 출력단에 도달하고, 그리고
    상기 남쪽 입력단에서 입력된 신호는 상기 제2 도파로, 상기 제11 마이크로링 공진기 및 상기 제3 도파로를 통해 상기 동쪽 출력단에 도달하는, 광 라우터.
  13. 광 네트워크-온-칩의 신호 전송 방법으로서,
    상기 광 네트워크-온-칩은, N2개의 지적 재산(intellectual property, IP) 코어, N2/2개의 게이트웨이, 및 N2개의 광 라우터를 포함하는 광 네트워크를 포함하고, 상기 N은 짝수이며,
    상기 N2개의 광 라우터는 2개의 서브넷을 형성하고, N2/2개의 광 라우터마다 하나의 서브넷을 형성하며,
    상기 N2/2 게이트웨이의 각각의 게이트웨이는 상기 N2개의 IP 코어의 2개의 IP 코어마다 연결되고, 상이한 게이트웨이에 연결된 IP 코어는 상이하며, 각각의 게이트웨이에 연결된 상기 2개의 IP 코어는 상기 2개의 서브넷과 일대일로 대응하며,
    상기 N2/2개의 게이트웨이는 상기 2개의 서브넷의 각각의 서브넷의 상기 N2/2개의 광 라우터와 일대일로 대응하고, 각각의 게이트웨이는 각각의 서브넷에 있으며 각각의 게이트웨이에 대응하는 광 라우터에 연결되고,
    상기 신호 전송 방법은,
    상기 N2개의 IP 코어의 제1 IP 코어가, 제1 신호를 상기 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이로 송신하는 단계;
    상기 제1 IP 코어에 연결된 상기 게이트웨이가, 상기 제1 신호에 따라 제2 IP 코어를 결정하고, 상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷을 결정하며, 상기 제1 신호를 상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷의 제1 광 라우터로 송신하는 단계 - 상기 제2 IP 코어는 상기 제1 신호의 목적지 IP 코어이며, 상기 제1 광 라우터는 상기 제1 IP 코어에 연결된 상기 게이트웨이에 연결된 광 라우터임 -;
    상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷이, 상기 제1 광 라우터를 이용하여 상기 제1 신호를 수신하고, 상기 제1 신호를 상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷의 제2 광 라우터로 라우팅하고, 상기 제2 광 라우터를 이용하여 상기 제1 신호를 상기 제2 IP 코어에 연결된 게이트웨이로 송신하는 단계 - 상기 제2 광 라우터는 상기 제2 IP 코어에 연결된 게이트웨이에 연결된 광 라우터임 -; 및
    상기 제2 IP 코어에 연결된 게이트웨이가, 상기 제1 신호를 상기 제2 IP 코어에 송신하는 단계
    를 포함하는 신호 전송 방법.
  14. 제13항에서,
    상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷을 결정하는 것은,
    IP 코어와 서브넷 사이의 대응 관계에 따라 상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷을 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 IP 코어에 연결된 게이트웨이가, 상기 제1 신호를 상기 제2 IP 코어에 송신하는 단계는,
    상기 제2 IP 코어에 연결된 게이트웨이가, IP 코어와 서브넷 사이의 대응 관계에 따라 상기 제1 신호를 상기 제2 IP 코어에 송신하는 단계를 포함하는, 신호 전송 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에서,
    상기 N2개의 광 라우터는 상기 N2개의 광 라우터를 N개의 행과 N개의 열로 배열하는 방식으로 상기 2개의 서브넷을 형성하고, 홀수 번째 행 및 홀수 번째 열에 위치하는 광 라우터와 짝수 번째 행 및 짝수 번째 열에 위치하는 광 라우터가 하나의 서브넷에 속하고, 홀수 번째 행 및 짝수 번째 열에 위치하는 광 라우터와 짝수 번째 행 및 홀수 번째 열에 위치하는 광 라우터가 다른 서브넷에 속하며; 그리고
    각각의 서브넷에서, 각각의 광 라우터가, 왼쪽 위, 왼쪽 아래, 오른쪽 위 및 오른쪽 아래의 4 방향으로 각각 한 쌍의 평행 도파로를 연장하고, 상기 한 쌍의 평행 도파로는 다른 광 라우터에 의해 연장된 도파로에 연결되며, 상기 도파로가 서브넷 엣지 사이의 끼인각에 도달하면 상기 도파로는 반대 방향으로 계속 확장되거나, 또는 상기 도파로가 서브넷 엣지에 도달하면 상기 도파로는 상기 엣지에 수직인 방향으로 계속 확장되는, 신호 전송 방법.
  16. 제15항에서,
    상기 2개의 서브넷의 동일한 서브넷의 N2/2개의 광 라우터는 동일한 Z 좌표를 가지고, 상이한 서브넷의 광 라우터는 상이한 Z 좌표를 가지며;
    각각의 서브넷의 각각의 광 라우터의 X 좌표 및 Y 좌표는,
    각각의 서브넷을 N/2개의 행 및 N개의 열의 토러스 구조로 변환하고, 왼쪽 위에 위치된 광 라우터를 좌표의 원점으로 이용하고, 수평 오른쪽 방향을 X 양의 방향으로 이용하며, 수직 하향 방향을 Y 양의 방향으로 이용하여, 각각의 서브넷의 각각의 광 라우터에 X 좌표 및 Y 좌표를 순차적으로 할당하고, 역 프로세스에 따라 원래 구조로 복귀하여 상기 X 좌표 및 Y 좌표의 할당을 완료하는 방식으로 할당되며, 각각의 행의 광 라우터는 가로 방향의 토러스이고, j 번째 열 및 (j + N/2) 번째 열의 광 라우터는 세로 방향의 토러스이며, j = 1, 2, …, N/2 이며;
    각각의 게이트웨이에 연결된 상기 2개의 IP 코어의 각각의 IP 코어와, 각각의 게이트웨이에 연결되어 있으며 각각의 IP 코어에 대응하는 서브넷의 광 라우터는 동일한 X 좌표, Y 좌표 및 Z 좌표를 가지고;
    상기 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이는 상기 제2 IP 코어의 Z 좌표에 따라 상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷을 결정하도록 구성되며; 그리고
    각각의 서브넷의 각각의 광 라우터는,
    현재 노드 좌표(Xc, Yc) 및 목적지 노드 좌표(Xd, Yd)를 획득하고;
    Xc = Xd 및 Yc = Yd이면, 출력 방향이 로컬이거나,
    Xc = Xd 및 Yc < Yd이면, 출력 방향은 남쪽이거나,
    Xc = Xd 및 Yc ≥ Yd이면, 출력 방향은 북쪽이거나,
    Xc ≠ Xd, | Xc-Xd | = N/2 및 Yc < Yd이면, 출력 방향은 북쪽이거나,
    Xc ≠ Xd, | Xc-Xd | = N/2 및 Yc ≥ Yd이면, 출력 방향은 남쪽이거나,
    Xc ≠ Xd, | Xc-Xd | ≠ N/2 및 (Xt-Xc + N) % N > N/2이면, 출력 방향은 서쪽이거나, 또는,
    Xc ≠ Xd, | Xc-Xd | ≠ N/2, 그리고 (Xt-Xc + N) % N ≤ N/2이면, 출력 방향은 동쪽인, 라우팅 알고리즘을 사용하며,
    여기서, (Xt, Yt)는
    Xd <N/2이면, (Xt1, Yt1) = (Xd, Yc) 및 (Xt2, Yt2) = (Xd + N/2, Yc)로 하고;
    그렇지 않으면, (Xt1, Yt1) = (Xd, Yc) 및 (Xt2, Yt2) = (Xd-N/2, Yc)로 하며;
    Mint1 = min(| Xt1-Xc |, N-| Xt1-Xc |) 및 Mint2 = min(| Xt2-Xc |, N-| Xt2-Xc |)를 계산하고;
    Mint1 < Mint2이면, (Xt, Yt) = (Xt1, Yt1)이며;
    그렇지 않으면, (Xt, Yt) = (Xt2, Yt2)인 방식으로 결정되는, 신호 전송 방법.
  17. 제13항 또는 제14항에서,
    각각의 서브넷이 토러스 토폴로지인, 신호 전송 방법.
  18. 제17항에서,
    각각의 서브넷의 각각의 광 라우터는 XY 라우팅 알고리즘 또는 YX 라우팅 알고리즘을 사용하는, 신호 전송 방법.
  19. 제15항에서,
    상기 2개의 서브넷의 동일한 서브넷의 N2/2개의 광 라우터는 동일한 Z 좌표를 가지고, 상이한 서브넷의 광 라우터는 상이한 Z 좌표를 가지며;
    각각의 서브넷의 각각의 광 라우터의 X 좌표 및 Y 좌표는, 각각의 서브넷을 N개의 행 및 N/2개의 열의 토러스 구조로 변환하고, 왼쪽 위 코너에 위치한 광 라우터를 좌표의 원점으로 이용하고, 수평 오른쪽 방향을 X 양의 방향으로 이용하며, 수직 하향 방향을 Y 양의 방향으로 이용하여, 각각의 서브넷의 각각의 광 라우터에 X 좌표 및 Y 좌표를 순차적으로 할당하고, 역 프로세스에 따라 원래 구조로 복귀하여 상기 좌표의 할당을 완료하는 방식으로 할당되며, 각각의 열의 광 라우터가 세로 방향의 토러스에 있고, i 번째 행 및 (i + N/2) 번째 행의 광 라우터는 가로 방향의 토러스에 있으며, i = 1, 2, …, N/2이고;
    각각의 게이트웨이에 연결된 상기 2개의 IP 코어의 각각의 IP 코어와, 각각의 게이트웨이에 연결되어 있으며 각각의 IP 코어에 대응하는 서브넷에 있는 광라우터는 동일한 X 좌표, Y 좌표 및 Z 좌표를 가지고;
    상기 제1 IP 코어에 연결된 게이트웨이가 상기 제2 IP 코어의 Z 좌표에 따라 상기 제2 IP 코어에 대응하는 서브넷을 결정하도록 구성되며; 그리고,
    각각의 서브넷의 각각의 광 라우터가,
    현재 노드 좌표(Xc, Yc) 및 목적지 노드 좌표(Xd, Yd)를 획득하고;
    Yc = Yd 및 Xc = Xd이면, 출력 방향은 로컬이거나,
    Yc = Yd 및 Xc < Xd 이면, 출력 방향은 동쪽이거나,
    Yc = Yd 및 Xc ≥ Xd 이면, 출력 방향은 서쪽이거나,
    Yc ≠Yd, | Yc-Yd | = N/2, 그리고 Xc < Xd이면, 출력 방향은 서쪽이거나,
    Yc ≠Yd, | Yc-Yd | = N/2, 그리고 Yc ≥ Yd이면, 출력 방향은 동쪽이거나,
    Yc ≠ Yd, | Yc-Yd | ≠ N/2, 그리고 (Yt-Yc + N) % N > N/2이면, 출력 방향은 북쪽이거나, 또는
    Yc ≠ Yd, | Xc-Yd | ≠ N/2, 그리고 (Yt-Yc + N) % N ≤ N/2이면, 출력 방향은 남쪽인, 라우팅 알고리즘을 사용하며,
    (Xt, Yt)는,
    Yd < N/2이면, (Xt1, Yt1) = (Xc, Yd) 및 (Xt2, Yt2) = (Xc, Yd + N/2)로 하고;
    그렇지 않으면, (Xt1, Yt1) = (Xc, Yd) 및 (Xt2, Yt2) = (Xc, Yd-N/2)로 하며;
    Mint1 = min(|Yt1-Yc|, N-|Yt1-Yc|) 및 Mint2 = min(|Yt2-Yc|, N-|Yt2-Yc|)를 계산하고;
    Mint1 < Mint2이면, (Xt, Yt) = (Xt1, Yt1)이고;
    그렇지 않으면, (Xt, Yt) = (Xt2, Yt2)인 방식으로 결정되는, 신호 전송 방법.
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