目錄
前言
第1章 片上光互連概述 1
1.1 眾核處理器互連的技術(shù)挑戰(zhàn) 1
1.2 硅基片上光互連技術(shù) 4
1.2.1 概述 4
1.2.2 研究現(xiàn)狀 7
1.3 硅基光電子器件的發(fā)展 8
1.3.1 激光源 8
1.3.2 調(diào)制器 9
1.3.3 波導(dǎo) 10
1.3.4 光電檢測(cè)器 11
1.4 片上光互連架構(gòu) 12
1.4.1 拓?fù)?12
1.4.2 片上光路由器 12
1.5 通信機(jī)制 13
1.5.1 路由算法 13
1.5.2 交換機(jī)制 15
1.6 可靠性 20
1.6.1 串?dāng)_問(wèn)題 21
1.6.2 熱效應(yīng)問(wèn)題 25
參考文獻(xiàn) 28
第2章 片上光路由器的研究及發(fā)展現(xiàn)狀 38
2.1 基本光交換單元 38
2.1.1 基于微環(huán)諧振器的基本光交換單元 38
2.1.2 基于馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x的基本光交換單元 39
2.1.3 基于等離子體的基本光交換單元 41
2.2 片上光路由器 42
2.2.1 單波長(zhǎng)片上光路由器 43
2.2.2 多波長(zhǎng)片上光路由器 50
2.3 光路由器結(jié)構(gòu)優(yōu)化 54
參考文獻(xiàn) 60
第3章 新型片上光路由器設(shè)計(jì) 62
3.1 嚴(yán)格無(wú)阻塞型片上光路由器 62
3.1.1 5端口片上光路由器Cygnus 62
3.1.2 6端口片上光路由器Panzer 67
3.1.3 7端口片上光路由器Votex 71
3.2 面向路由算法定制的片上光路由器 75
3.2.1 基于XY路由算法的片上光路由器 75
3.2.2 FatTree拓?fù)涞钠瞎饴酚善?78
3.3 多波長(zhǎng)片上光路由器 82
3.4 基于等離子體的片上光路由器 88
3.4.1 5端口片上光路由器 88
3.4.2 N端口可擴(kuò)展的片上光路由器 91
參考文獻(xiàn) 94
第4章 片上光互連架構(gòu)的研究現(xiàn)狀 95
4.1 基于環(huán)形拓?fù)涞钠瞎饣ミB 95
4.2 基于網(wǎng)格拓?fù)涞钠瞎饣ミB 102
4.3 基于樹(shù)形拓?fù)涞钠瞎饣ミB 109
4.4 基于多級(jí)拓?fù)涞钠瞎饣ミB 111
參考文獻(xiàn) 113
第5章 新型片上光互連架構(gòu)設(shè)計(jì) 116
5.1 基于波長(zhǎng)分配通信的片上光互連架構(gòu)MRONoC 116
5.1.1 互連架構(gòu) 116
5.1.2 通信方法 121
5.1.3 性能分析 122
5.1.4 小結(jié) 126
5.2 無(wú)源全光片上光互連架構(gòu)TAONoC 126
5.2.1 互連架構(gòu) 127
5.2.2 通信方法 130
5.2.3 性能分析 132
5.2.4 小結(jié) 137
5.3 面向千核系統(tǒng)的片上光互連架構(gòu)Venus 138
5.3.3 性能分析 143
5.3.4 小結(jié) 147
參考文獻(xiàn) 148
第6章 新型交換機(jī)制設(shè)計(jì) 150
6.1 基于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)感知的光電路交換機(jī)制 150
6.1.1 需求分析 150
6.1.2 互連架構(gòu) 151
6.1.3 基于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)感知的光電路交換機(jī)制 152
6.1.4 性能分析 155
6.1.5 優(yōu)缺點(diǎn)分析 159
6.2 基于環(huán)形拓?fù)涞墓夥纸M交換機(jī)制 159
6.2.1 需求分析 159
6.2.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 160
6.2.3 基于環(huán)形拓?fù)涞墓夥纸M交換機(jī)制 162
6.2.4 性能分析 164
6.3 基于光電路交換與光分組交換的混合交換機(jī)制 166
6.3.1 需求分析 166
6.3.2 光路由器架構(gòu) 167
6.3.3 基于光電路交換與光分組交換的混合交換機(jī)制 170
6.3.4 性能分析 171
6.3.5 優(yōu)缺點(diǎn)分析 173
參考文獻(xiàn) 174
第7章 熱感知的設(shè)計(jì)方法 175
7.1 需求分析 175
7.1.1 互連架構(gòu) 175
7.1.2 光接口與熱敏感性 175
7.1.3 片上激光器 177
7.2 設(shè)計(jì)方法 178
7.2.1 方法詳述 178
7.2.2 熱特性 179
7.2.3 可靠性 180
7.3 研究案例 185
7.3.1 架構(gòu) 185
7.3.2 SNR分析 187
7.3.3 片上激光器的溫度特性 188
7.4 性能分析 189
7.4.1 器件級(jí)的溫度分析 189
7.4.2 系統(tǒng)級(jí)的可靠性分析 190
7.5 本章 小結(jié) 192
參考文獻(xiàn) 192
第8章 結(jié)束語(yǔ) 195