摘要：考虑到缓存是路由交换通信设备能耗的主要来源,该文从交换网络无缓存节能的构想出发,提出了一种自路由群组交换结构的无缓存能耗优化模型。该模型采用G倍统计线复用路由单元和Banyan类交换互连建立群组交换结构,在满足业务对阻塞率和时延性能要求的基础上,采用无内部缓存、路由单元输入输出端口数扩展和级间互连线优化设计来达到节能的目的。相同网络性能下,缓存能耗和结构能耗的量化比较表明该无缓存结构能耗小。仿真实验结果证明:结构参数G越大,网络级数k越小,路由单元能耗越小,在Banyan类交换互连结构中,分治(Divide-and-Conquer,DC)互连方式的级连线能耗最小。

摘要：本文利用Inverse Butterfly/Butterfly多级动态互连网络的自路由和可重排特性,提出了基于该网络的置换-逆序和置换-移位选路算法.它们都能够对所有一次通过该网络的任意置换结果动态地完成逆序和移位操作,且算法复杂度低,硬件实现简洁.进一步,将本文提出的算法对基于该网络设计的置换操作进行了功能扩展,分别构建了置换-逆序、置换-移位以及置换-逆序-移位硬件单元.并将它们在SMIC 65nm工艺下进行了综合,结果表明:当在以往研究成果上扩展逆序操作时,硬件电路面积仅增加约6%且几乎不影响原架构的延迟;当在以往研究成果上扩展移位和逆序-移位操作时,原架构以18%和21%的面积增加值和30%的延迟增加值,实现了功能性2倍的提升.

摘要：对两级自路由交换结构,提出了一种新的分割聚合流的负载均衡方法.该方法通过群组集线器对输入输出线进行分组以获得统计复用的优点并减少接入控制计算的复杂度,并对输入输出及中间端口进行缓存结构的优化设计以实现分组线速转发并降低缓存的复杂度.理论分析和仿真结果表明,对于任意允许的流量模式,可以达到100%的吞吐率.与其它负载均衡交换方法相比,本方法具有最低的缓存复杂度O(N),很小的固定排队延迟O(1).这些特性使之在下一代网络中更适合超大规模的分组交换结构.

摘要：本文提出了一种利用inverse butterfly网络的自路由特性完成循环移位、短字循环移位等操作的可重构控制信息生成算法。该算法具有高并行度和低成本,此外还支持循环移位、双向循环移位以及短字循环移位操作。据我们所知,这是首个将多种不同类型的循环移位操作统一在一个硬件架构中的算法。本文进一步设计了一种高效可重构循环移位单元,并在SMIC 65-nm工艺下实现了逻辑综合。结果表明:与以往具有相似功能的设计相比,该单元的效能至少提升了23%;当仅支持双向循环移位操作时,该单元具有更小的面积和更低的延迟。