多核并行网络处理器物理设计关键技术研究

《多核并行网络处理器物理设计关键技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、多核并行网络处理器物理设计关键技术研究作者：杨哲导师：马佩军副教授学科：微电子学与固体电子学中国·西安2012年1月ResearchonKeyTechnologyinthePhysicalDesignofMulti．coreParallelNetworkProcessorADissertationSubmittedtoXidianUniversityinCandidacyfortheDegreeofMasterinMicroelectronics’andSolid．StateElectronicsByYangZheXi’an，P．R．ChinaJanuary2012独创性(或

2、创新性)声明／溉j：本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。，申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：查鱼望日期趁!互：f：兰关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学

3、。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文(与学位论文相关)工作成果时署名单位仍然为，西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。●本人签名：植丝导师签名：覆至垒乏妒日期型丝：!：』。日期型!圭：!：￡．摘要当今互联网行业处于高速发展中，人们对网络数据的处理、转发的要求越来越高。针对不断升级的网络协议和更快更宽的网络带宽的需求，多个网络包处理引擎被集合在同一个网络处理器芯片中，形成多核网络处理器结构。随着集成电路产业迅猛发展，现如今已进入超深亚微米、纳米时代，为了满足性能、功

4、耗和成本的需求，芯片的物理设计也越来越复杂。本文基于网络处理器XDNP的整体结构，研究了其核心部件多核处理引擎及其片上总线(MPE．OCB)的结构特点，及在面对千兆网络数据传输中，多核处理引擎的并行工作机制。针对MPE．OCB的数据流向及结构特点分别在cASICNextreme90nm和SMICCMOS0．13岬工艺两种物理实现平台对MPE．OCB进行了物理设计。在eASICNextrcme90rim平台下成功流片，工作频率达120MHz。在SMICCMOS0．131肛ra工艺下采用单核XDPE扁平式物理设计，MPE—OCB层次化物理设计相结合的方法进行了MPE—OCB的物理

5、层硬D核设计，工作频率达200MHz以上。关键词：网络处理器多核处理引擎片上总线物理设计AbstractNowadays，theIntemethasbeendevelopingrapidly．Peoplehavemoreandmoredemandonthenetworkdataprocessingandtransmiting．Fortheupdatingnetworkprotocolandfasterandwidernetworkbandwidth，anumberofnetworkpacketprocessenginesareintegratedintheNetworkPro

6、cessor,calledMulti-coreNetworkProcessor．WiththerapiddevelopmentofICindustry,ithasbeenenteredintotheultra-deepsubmicron,nanometerera．Inordertomeetthedemandofperformance，powerandcost,thephysicaldesignofchipbecomesalsomoreandmorecomplex．BasedontheoverallstructureofXDNP,thestrcturecharacteristi

7、esofMulti—goreProcessEngineandOnChipBus(MPE—ocB)，andparallelworkmechanismofMulti-coreProcessEnginefacingtoGigabitnetworkdatatransmissionaleresearchedinthisthesis．Accordingtodataflowandstrcturecharacteristics，physicaldesignsofMPE-OCBaleachievedinbo廿leASIC