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电互连和光互连

论述了电互连和光互连的优缺点。从现在工艺水平来看,光互连技术比  (本文共4页) 阅读全文>>

《光学学报》2010年02期
光学学报

光互连与电互连的并行运算性能比较

光互连在短距离传输中的应用是未来大规模计算领域的关键技术。针对并行运算系统对高速高效传输的应用需求,研究了不同结构和不同传输方式下并行运算系统的性能,并从并行运算性能这一角度比较了光互连系统与电互连系统的优劣。采用...  (本文共5页) 阅读全文>>

国防科学技术大学
国防科学技术大学

片上光互连网络性能分析工具的设计与实现

随着集成电路设计和制造技术的不断进步,芯片的集成度和复杂度也以惊人的速度发展,传统的基于总线的片上通信结构已经无法适应现代芯片设计的需要。以通信为中心的片上网络(NoC)为多核通信架构提供了新的解决方案,但是它仍然无法摆脱电互连物理特性的制约,在传输延迟、传输带宽、功耗等方面遇到了发展瓶颈。光互连技术作为一种新的互连方式,具有低延迟、高带宽和低功耗等电互连技术无可比拟的优势。近几年,与CMOS工艺兼容的各种集成光器件取得了突破性进展,使光互连技术在片上互连的应用成为现实,片上光互连技术被广泛认为是下一代片上多核设计的互连方案之一。在硅光芯片制造工艺尚未完全成熟的情况下,软件模拟方法是早期进行片上光互连技术和片上光互连网络结构研究的一个重要手段。本文针对当前片上光互连网络性能分析工具较少的现状,在深入了解片上光互连光器件和网络结构的基础上,设计并实现了一个片上光互连网络模拟器。该模拟器可以对片上电网络、光网络和混合网络进行建模和模...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京邮电大学
北京邮电大学

高速芯片光互连的应用研究

本文主要介绍了多处理器环境下,芯片间使用光互连技术的优势。在环境科学的很多领域,高性能的计算是必不可少的,而芯片间的光互连技术能够使多处理器环境下的计算性能有很大提升。本文主要分析并研究了这方面性能的改进。为了定量分析评价并行计算,我们采用二维处理器阵列的网孔结构模型,和超立方结构模型,处理器间通信带宽受限。性能评价主要受四个参量的影响:单位计算时间(一次复数乘法和一次复数加法),同步开销时间,处理器数量和处理器间通信时间。并行计算机各处理器间是同构的。快速傅立叶变换具有并行结构,很适合于用来评价并行系统的性能。我们以65536点的快速傅立叶变换为例,比较光互连系统与电互连系统的加速比和效率,并分析加速比和效率与处理器数量间的关系。这两种系统的处理器结构是相同的,也就是说单位计算时间是相同的,我们假设同步开销时间为80ns。光互连系统每通道的传送速率为6.25Gbps,电互连系统每通道的传送速率为2.5Gbps。同时,还研究了大...  (本文共51页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

光电混合片上网络的拓扑设计与通信机制研究

传统的电互连片上网络在远距离和大流量的通信条件下,无法满足高带宽、低延时和低功耗的片上通信需求。片上光互连技术具有通信带宽高、功耗小以及延时低等优点,可有效解决电互连片上网络的性能瓶颈。但是,在通信距离较近、数据量较小的情况下,光互连网络的通信优势将无法弥补电控制层带来的额外开销。因此,综合光互连和电互连的优势,研究光电混合片上网络具有重要的意义。论文在研究和分析了电互连和光互连片上网络拓扑结构的基础上,基于Mesh互连拓扑结构,提出了一种光电混合片上网络HOEN,为远距离、大流量数据通信提供快速、低耗的光互连传输链路,同时为小流量及局部通信保留电互连传输路径。为了降低片上网络的硬件和功耗开销,建立了光电接口单元布局的数学模型,基于整数线性规划算法对光电混合拓扑结构进行了优化;基于优化后的HOEN结构,提出了功耗差异的路由算法,通过综合比较分析光链路层和电链路层的传输功耗,选择其中功耗较小路径传输,有效的提高了片上网络的功耗和延...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
国防科学技术大学

芯片光互连技术研究

电互连传输带宽小、时延大、高速信号之间串扰大、功耗大等缺点,已经成为电互连进一步发展的巨大障碍。光互连作为一种新的互连方式,具有极高的通信带宽,极小的功耗,能够很好地解决电互连发展受限的问题。随着工艺的发展,高速光电器件已经越来越微型化、低功耗,光互连技术的应用范围也慢慢向芯片之间和芯片内部发展。由于传统的片上通信结构(如总线)已经无法适应当前的设计需求,以通信为中心的片上网络(NoC)技术为多核处理器或者多核SoC通信问题提供了新的解决方案,但是传统的电互连片上网络仍然摆脱不了电互连的各种负面因素。光互连技术在降低通信系统功耗方面有着无可比拟的优势,且有着极高的通信带宽和极小的传输损耗,是理想的片内互连技术。针对当前光互连技术中的无法进行光缓存和光处理的难题,本文提出一种新颖的片上光互连网络结构ONoC,通过电控制网络进行链路预约,光传输网络进行数据传输的方法,实现光信号的无缓存传输。本文的主要工作如下:1)提出一种新颖的片上...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>