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光互连技术的探讨

讨论了电互连方式的缺陷以及光互连方式的优点,介绍了当前光互连的基本情况。  (本文共4页) 阅读全文>>

国防科学技术大学
国防科学技术大学

面向高性能计算的光互连技术研究

高性能计算系统对处理速率和链路带宽的需求不断提升,新兴的光互连技术具有带宽高、抗干扰能力强、互连密度大和功耗低等诸多优势,为解决高性能计算系统中普遍存在的通信瓶颈问题提供了新思路。研究光互连网络及相关技术是高性能计算系统互连技术发展的必然趋势,具有重大意义。本文介绍了光互连技术、高性能计算机互连网络、WDM光互连网络的发展历史及研究现状,综述了现有的光互连系统,指出高性能计算光互连的需求及其发展趋势。在此基础上,本文对广播选择结构(B&S)进行抽象,提出了一种光互连交换模型WDMSR,该结构充分利用了WDM技术,伸缩性好,带宽扩展潜力大,非常适用于高性能互连网络。根据WDMSR的特点和现有交换方式,研究了几种适用于该结构的交换策略、控制协议等。由于WDMSR的扩展能力被限制在32个结点内,难以满足高性能计算系统大规模互连的需求,结合WDM双环网、2D-Torus结构,本文研究并提出了基于WDMSR的WSRNet互连单元,进而提出...  (本文共87页) 本文目录 | 阅读全文>>

《电子技术应用》1980年40期
电子技术应用

光互连计算机体系结构现状与发展

光互连计算机体系结构现状与发展国防科技大学计算机系(410073)罗金平陈书明周兴铭在过去的几十年中,...  (本文共3;页) 阅读全文>>

国防科学技术大学
国防科学技术大学

多处理器系统光互连网络技术研究

随着高性能计算的发展,多处理器系统对处理器芯片之间、处理器与存储器之间互连网络的性能要求也日益增加。由于传统的电互连技术存在带宽受限、串扰严重、功耗过高等问题,人们开始探索新的技术以提高互连带宽,降低通讯延时。光互连作为一种新的互连方式,具有带宽高、功耗低、延迟小、抗干扰能力强等许多电互连不可比拟的优点,近年来已经逐渐应用到板间和片间的互连网络系统中。由于短距离光互连技术发展时间短,许多关键技术的发展依然不成熟,有许多难点需要克服。研究芯片间光互连网络技术,需要结合光通讯互连特性,设计专用的网络结构和适合于作短距离通信的光互连技术。本文针对多处理器互连网络的特点,结合已有的短距离光通信技术,对互连网络的结构特点和光传输技术做了理论和实验研究。首先分析了现有的几种光总线互连网络的互连性能特点,总结了其中用到的光互连结构的优势,并研究了其中存在的不足。在总结多种光总线型网络结构的互连特点和优势的基础上,提出了一种适用于多处理器系统下...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国工程物理研究院
中国工程物理研究院

板级光互连链路设计研究

随着晶体管尺寸不断缩小,芯片速度不断提高,芯片间传输的信息量也越来越大,电传输线将面临着带宽受限、信号串扰、功耗急剧增加、时钟歪斜等“电子互连瓶颈”,传统的电互连逐渐无法满足高性能传输的要求。光互连相比电互连具有无可比拟的优势,是未来替代电互连的最佳选择。目前,板级芯片问的光互连研究刚刚起步,还没有建立起相关的协议标准。本文研究了适用于板级芯片间光互连的物理层链路设计。首先在元器件的选择上,重点讨论适用于板级光互连的传输介质。比较并分析自由空间、石英光纤、聚合物波导、塑料光纤等各种可能的传输方案,综合考虑成本、光学特性、机械特性等因素,塑料光纤是目前最合适的选择。然后提出了链路设计过程中需遵循的四条规范:低成本、高效率(低损耗)、高带宽、可扩展性。其中高效率包括有源器件的光电/电光转换效率高、链路的传输效率高。从目前来看,影响光互连技术走向实用的主要障碍来自光路的耦合与器件连接比电互连更加复杂,于是分析了链路中各个光接口(VCS...  (本文共139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

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>>