面向片上光互连的无源H树网络设计

摘要

传统的片上电互连已无法满足多核处理系统日益增长的通信需求,在延迟、能耗和带宽方面更具优势的片上光互连逐渐引起关注。为了降低片上光网络(optical network-on-chip,ONoC)硬件开销和提升光网络性能,本文提出一种基于微环谐振器的16端口无源H树光互连网络。利用宽带微环谐振器设计4组转向光路由器,降低微环谐振器使用并完成端口选择,将信号传输到8端口接收光路由器以及3级和4级光开关来满足信号的无争用传输。实验结果表明,在16×16阵列规模下与Crossbar、λ-Router、GWOR、LACE、Light等无源网络结构相比,无源光H树网络仅需使用72个微环谐振器。网络平均插入损耗1.49 dB,与λ-Router、GWOR、TAONoC相比分别降低了21.5%、10.7%、59.7%,各路径平均信噪比为17.48 dB,与λ-Router、GWOR、Light相比分别提高了38.5%、36.0%、17.1%。