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面向芯粒互连网络的故障与拥塞联合感知自适应路由算法
1
作者
周武
倪天明
+3 位作者
徐冬雨
徐晟
罗乐
陈付龙
《电子与信息学报》
北大核心
2025年第9期3155-3166,共12页
芯粒技术作为后摩尔时代提升计算性能与实现异构集成的关键途径,其内部互连网络的性能与可靠性直接影响系统整体效能。然而,芯粒互连网络面临链路故障频发与动态网络拥塞并发存在且相互耦合的严峻挑战,难以满足高性能和高可靠芯粒系统...
芯粒技术作为后摩尔时代提升计算性能与实现异构集成的关键途径,其内部互连网络的性能与可靠性直接影响系统整体效能。然而,芯粒互连网络面临链路故障频发与动态网络拥塞并发存在且相互耦合的严峻挑战,难以满足高性能和高可靠芯粒系统的需求。针对此问题,该文提出一种故障与拥塞联合感知自适应路由算法,通过实时感知链路故障状态与网络拥塞程度,创新性地构建了综合评估故障、拥塞及距离因素的联合代价函数,动态地选择最优路径。通过详细的仿真评估,与多种基准算法对比,结果表明:该算法能够显著降低平均包延迟,提高网络饱和吞吐率。尤其在高故障率和非均衡流量等恶劣条件下展现出优越的性能和鲁棒性。基于65 nm工艺的硬件综合与功耗分析显示,该算法体现了良好的性能和成本效益。研究表明,该算法为应对芯粒互连网络中故障与拥塞并发的关键挑战提供了一种有效且实用的解决方案。
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关键词
芯粒
互连网络
自适应路由
故障容错
拥塞感知
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职称材料
基于亚稳态叠加单元的高吞吐量真随机数发生器设计
2
作者
倪天明
俞俊勇
+1 位作者
彭青松
聂牧
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期2289-2297,共9页
真随机数发生器(TRNG)作为一类重要的硬件安全原语,在密钥生成、初始化向量和协议中的身份认证等加密领域得到应用。为设计出高吞吐量的轻量级TRNG,该文研究了利用多路选择器(MUX)和异或门(XOR gate)的开关特性来产生亚稳态的方法,提出...
真随机数发生器(TRNG)作为一类重要的硬件安全原语,在密钥生成、初始化向量和协议中的身份认证等加密领域得到应用。为设计出高吞吐量的轻量级TRNG,该文研究了利用多路选择器(MUX)和异或门(XOR gate)的开关特性来产生亚稳态的方法,提出一种基于亚稳态叠加单元(MS-cell)的TRNG(MS-TRNG)设计。它将MUX和异或门触发的亚稳态进行叠加,从而提高TRNG的熵。所提TRNG分别在Xilinx Virtex-7和Xilinx Artix-7 FPGA开发板中实现,无需后处理电路。与其他先进的TRNG相比,所提TRNG具有最高的吞吐量和极低的硬件开销,并且它所生成的随机序列通过了NIST测试和一系列性能测试。
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关键词
真随机数发生器
熵源叠加
亚稳态
吞吐量
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职称材料
题名
面向芯粒互连网络的故障与拥塞联合感知自适应路由算法
1
作者
周武
倪天明
徐冬雨
徐晟
罗乐
陈付龙
机构
安徽
师范大学计算机与信息学院
安徽省车载显示集成系统工程研究中心
安徽
工程
大学
集成
电路学院
安徽
工程
大学计算机与信息学院
出处
《电子与信息学报》
北大核心
2025年第9期3155-3166,共12页
基金
国家自然科学基金(62174001,62311540021,62102005)
安徽省车载显示集成系统工程研究中心开放课题(VDIS2023B01)。
文摘
芯粒技术作为后摩尔时代提升计算性能与实现异构集成的关键途径,其内部互连网络的性能与可靠性直接影响系统整体效能。然而,芯粒互连网络面临链路故障频发与动态网络拥塞并发存在且相互耦合的严峻挑战,难以满足高性能和高可靠芯粒系统的需求。针对此问题,该文提出一种故障与拥塞联合感知自适应路由算法,通过实时感知链路故障状态与网络拥塞程度,创新性地构建了综合评估故障、拥塞及距离因素的联合代价函数,动态地选择最优路径。通过详细的仿真评估,与多种基准算法对比,结果表明:该算法能够显著降低平均包延迟,提高网络饱和吞吐率。尤其在高故障率和非均衡流量等恶劣条件下展现出优越的性能和鲁棒性。基于65 nm工艺的硬件综合与功耗分析显示,该算法体现了良好的性能和成本效益。研究表明,该算法为应对芯粒互连网络中故障与拥塞并发的关键挑战提供了一种有效且实用的解决方案。
关键词
芯粒
互连网络
自适应路由
故障容错
拥塞感知
Keywords
Chiplet
Interconnect network
Adaptive routing
Fault tolerance
Congestion awareness
分类号
TN47 [电子电信—微电子学与固体电子学]
TP389.1 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
基于亚稳态叠加单元的高吞吐量真随机数发生器设计
2
作者
倪天明
俞俊勇
彭青松
聂牧
机构
安徽
工程
大学
集成
电路学院
安徽省车载显示集成系统工程研究中心
触控
显示
材料与器件
安徽省
联合共建学科重点实验室
合肥工业大学微电子学院
出处
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期2289-2297,共9页
基金
国家自然科学基金(62174001,62274052,61974001,62311540021)
安徽省自然科学基金(2208085J02)
+2 种基金
安徽省重点研发(202104b11020032)
安徽省高校优秀科研创新团队(2022AH010059)
安徽省教育厅杰出青年学者基金(2022AH020014)。
文摘
真随机数发生器(TRNG)作为一类重要的硬件安全原语,在密钥生成、初始化向量和协议中的身份认证等加密领域得到应用。为设计出高吞吐量的轻量级TRNG,该文研究了利用多路选择器(MUX)和异或门(XOR gate)的开关特性来产生亚稳态的方法,提出一种基于亚稳态叠加单元(MS-cell)的TRNG(MS-TRNG)设计。它将MUX和异或门触发的亚稳态进行叠加,从而提高TRNG的熵。所提TRNG分别在Xilinx Virtex-7和Xilinx Artix-7 FPGA开发板中实现,无需后处理电路。与其他先进的TRNG相比,所提TRNG具有最高的吞吐量和极低的硬件开销,并且它所生成的随机序列通过了NIST测试和一系列性能测试。
关键词
真随机数发生器
熵源叠加
亚稳态
吞吐量
Keywords
True Random Number Generator(TRNG)
Entropy source superposition
Metastability
Throughput
分类号
TN402 [电子电信—微电子学与固体电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
面向芯粒互连网络的故障与拥塞联合感知自适应路由算法
周武
倪天明
徐冬雨
徐晟
罗乐
陈付龙
《电子与信息学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于亚稳态叠加单元的高吞吐量真随机数发生器设计
倪天明
俞俊勇
彭青松
聂牧
《电子与信息学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
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