CN108429938A - 可重构阵列处理器中簇间通信光互连网络 - Google Patents
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Abstract
可重构阵列处理器中簇间通信光互连网络属于集成电路设计技术领域，主要适用于阵列处理器处理元簇间数据并行访问，属于集成电路设计技术领域。目的在于通过多级光交换结构，降低存储访问延迟、提高访问带宽、提高资源利用率。本设计针对多核结构簇间通信延迟较大的问题，通过波分复用技术，对多路请求信号进行无阻塞并行交换，采用四级光交换开关结构，实现了16*16阵列处理器的4*4处理元簇间数据并行访问，提高了访存带宽、降低了访问延迟。
Description
技术领域
本发明属于集成电路设计技术领域，尤其涉及到16*16处理器阵列中，4*4构成的处理元簇间通信的并行访问。
背景技术
为了提升系统的性能，通过在单一芯片上集成多个处理器核，被证明是行之有效的途径，但随着集成电路工艺的进一步发展，片上系统可集成成百上千的处理器核心，继续通过提升处理器核心数，对系统整体性能的提升已经微不足道。随着片上集成的处理器核心数目的不断提升，存储问题越来越成为制约片上系统整体性能的关键。到深亚微米工艺下，互连线延迟已经超过逻辑门延迟，成为提升系统工作频率的瓶颈。
基于簇的NoC(Network on Chip)互连方式，一方面，数据访问延时较大，一般读/写延时高达数十个时钟周期，这与操作级或是数据级运算的1～2个周期相比，延时太大，同时数据访问延迟与通信节点距离有关，较长的通信距离将导致较长的互连线延迟，导致难以满足应用的实时性需求；另一方面，轻核阵列处理器，单个处理单元的电路规模大概在2000个逻辑单元，而4通道的虚通道路由器占用资源大概是处理单元的六倍，导致通信资源远远大于计算资源，资源利用率低下。
光信号由于其传输延时低、功耗小的特点，适合于远距离通信，可重构阵列处理器簇间通信光互连网络针对簇间通信访问延迟较大的问题，充分考虑处理元簇间访问的并行性，采用波分复用技术，通过四级光交换开关，实现了16个处理元簇的并行访问。
发明内容
本发明涉及到阵列处理器中簇间通信光互连网络，目的在于采用波分复用技术，通过多级交换光互连网络，降低存储访问延迟、提高访问带宽、提高资源利用率。
本发明实施例是这样实现的，簇间通信光互连网络的功能是接收来自16个处理元簇的存储访问光请求信号，根据16个处理元簇访问的目的节点不同进行波长分配，簇间通信的光互连网络中的多级交换结构，根据不同波长进行交换，将光请求信号送达对应的处理元簇。
所述的簇间通信光互连网络，四级光交换开关构成，其中第一级交换开关由1个十六端口的交换单元构成，第二级交换开关由2个八端口交换单元构成，第三级交换开关由4个四端口交换单元构成，第四级交换开关由8个两端口交换单元构成。
第一级交换开关中十六端口的交换单元由16个微环谐振器和16根光波导构成，每个微环谐振器的谐振波长为λ0、λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7，主要功能是接收来自16个处理元簇的光请求信号，进行第一级交换。
第二级交换开关中八端口的交换单元由8个微环谐振器和8根光波导构成，每个微环谐振器的谐振波长为λ0、λ1、λ2、λ3、λ8、λ9、λ10、λ11，主要功能是接收第一级交换后的光请求信号，进行第二级交换。
第三级交换开关中四端口的交换单元由4个微环谐振器和4根光波导构成，每个微环谐振器的谐振波长为λ0、λ1、λ4、λ5、λ8、λ9、λ12、λ13，主要功能是接收第二级交换后的光请求信号，进行第三级交换。
第四级交换开关中二端口的交换单元由2个微环谐振器和2根光波导构成，每个微环谐振器的谐振波长为λ0、λ2、λ4、λ6、λ8、λ10、λ12、λ14，主要功能是接收第三级交换后的光请求信号，进行第四级交换。
本发明的特点是采用光交换开关的四级交换结构，完成了4*4处理元簇间无冲突并行全访问，提高数据访问的并行性、降低了访问延迟、降低了功耗。
附图说明
图1簇间通信光互连网络结构图
图2第一级交换开关结构图
图3第二级交换开关结构图
图4第三级交换开关结构图
图5第四级交换开关结构图
图6波长分配方案
具体实施方式
下面结合附图具体介绍本发明所采用的技术方案和工作原理。
工作原理说明
本发明的簇间通信光互连网络功能是接收来自16个处理元簇的存储访问读/写请求光信号，并根据波长信息进行交换，实现16个处理元簇间无冲突的并行访问。详细设计过程如下：
参照图1，本发明的簇间通信光互连网络，由四级光交叉开关构成。
其中第一级光交换开关的输入端I0 0、I0 1、I0 2、I0 3、I0 4、I0 5、I0 6、I0 7、I0 8、I0 9、I0 10、I0 11、I0 12、I0 13、I0 14、I0 15分别对应于16个处理元簇，标记为PEG0、PEG1、PEG2、PEG3、PEG4、PEG5、PEG6、PEG7、PEG8、PEG9、PEG10、PEG11、PEG12、PEG13、PEG14、PEG15，通过第一级光交换开关，将PEG0发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7的请求和PEG8发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11、λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O0 0送出；将PEG1发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7的请求和PEG9发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11、λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O0 1送出；将PEG2发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7的请求和PEG10发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11、λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O0 2送出；将PEG3发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7的请求和PEG11发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11、λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O0 3送出；将PEG4发出的端口的波长为λ0、λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7的请求和PEG12发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11、λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O0 4送出；将PEG5发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7的请求和PEG13发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11、λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O0 5送出；将PEG6发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7的请求和PEG14发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11、λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O0 6送出；将PEG7发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7的请求和PEG15发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11、λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O0 7送出；将PEG15发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7的请求和PEG7发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11、λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O0 8送出；将PEG14发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7的请求和PEG6发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11、λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O0 9送出；将PEG13发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7的请求和PEG5发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11、λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O0 10送出；将PEG12发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7的请求和PEG4发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11、λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O0 11送出；将PEG11发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7的请求和PEG3发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11、λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O0 12送出；将PEG10发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7的请求和PEG2发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11、λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O0 13送出；将PEG9发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7的请求和PEG1发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11、λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O0 14送出；将PEG8发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7的请求和PEG0发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11、λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O0 15送出。
第二级光交换开关的输入端I1 0、I1 1、I1 2、I1 3、I1 4、I1 5、I1 6、I1 7、I1 8、I1 9、I1 10、I1 11、I1 12、I1 13、I1 14、I1 15分别对应于第一级光交换开关的16个输出端，通过第二级光交换开关，将PEG3发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3的请求，PEG4发出的λ4、λ5、λ6、λ7的请求，PEG11发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11的请求和PEG12发出的λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O1 0送出；将PEG2发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3的请求，PEG5发出的λ4、λ5、λ6、λ7的请求，PEG10发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11的请求和PEG13发出的λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O1 1送出；将PEG1发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3的请求，PEG6发出的λ4、λ5、λ6、λ7的请求，PEG9发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11的请求和PEG14发出的λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O1 2送出；将PEG0发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3的请求，PEG8发出的λ4、λ5、λ6、λ7的请求，PEG7发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11的请求和PEG15发出的λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O1 3送出；将PEG7发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3的请求，PEG0发出的λ4、λ5、λ6、λ7的请求，PEG15发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11的请求和PEG8发出的λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O1 4送出；将PEG6发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3的请求，PEG1发出的λ4、λ5、λ6、λ7的请求，PEG14发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11的请求和PEG9发出的λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O1 5送出；将PEG5发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3的请求，PEG2发出的λ4、λ5、λ6、λ7的请求，PEG13发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11的请求和PEG10发出的λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O1 6送出；将PEG4发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3的请求，PEG3发出的λ4、λ5、λ6、λ7的请求，PEG12发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11的请求和PEG11发出的λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O1 7送出；将PEG12发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3的请求，PEG11发出的λ4、λ5、λ6、λ7的请求，PEG4发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11的请求和PEG3发出的λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O1 8送出；将PEG13发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3的请求，PEG10发出的λ4、λ5、λ6、λ7的请求，PEG5发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11的请求和PEG2发出的λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O1 9送出；将PEG14发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3的请求，PEG9发出的λ4、λ5、λ6、λ7的请求，PEG6发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11的请求和PEG1发出的λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O1 10送出；将PEG15发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3的请求，PEG8发出的λ4、λ5、λ6、λ7的请求，PEG7发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11的请求和PEG0发出的λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O1 11送出；将PEG8发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3的请求，PEG15发出的λ4、λ5、λ6、λ7的请求，PEG0发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11的请求和PEG7发出的λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O1 12送出；将PEG9发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3的请求，PEG14发出的λ4、λ5、λ6、λ7的请求，PEG1发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11的请求和PEG6发出的λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O1 13送出；将PEG10发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3的请求，PEG13发出的λ4、λ5、λ6、λ7的请求，PEG2发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11的请求和PEG5发出的λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O1 14送出；将PEG11发出的波长为λ0、λ1、λ2、λ3的请求，PEG12发出的λ4、λ5、λ6、λ7的请求，PEG3发出的波长为λ8、λ9、λ10、λ11的请求和PEG4发出的λ12、λ13、λ14、λ15的请求，从输出端口O1 15送出。
第三级光交换开关的输入端I2 0、I2 1、I2 2、I2 3、I2 4、I2 5、I2 6、I2 7、I2 8、I2 9、I2 10、I2 11、I2 12、I2 13、I2 14、I2 15分别对应于第二级光交换开关的16个输出端，通过第三级光交换开关，将PEG2发出的波长为λ0、λ1的请求，PEG1发出的波长为λ2、λ3的请求，PEG5发出的波长为λ4、λ5的请求，PEG6发出的波长为λ6、λ7的请求，PEG10发出的波长为λ8、λ9的请求，PEG9发出的波长为λ10、λ11的请求，PEG13发出的波长为λ12、λ13的请求和PEG14发出的波长为λ14、λ15的请求，从输出端口O2 0送出；将PEG3发出的波长为λ0、λ1的请求，PEG0发出的波长为λ2、λ3的请求，PEG4发出的波长为λ4、λ5的请求，PEG7发出的波长为λ6、λ7的请求，PEG11发出的波长为λ8、λ9的请求，PEG8发出的波长为λ10、λ11的请求，PEG12发出的波长为λ12、λ13的请求和PEG15发出的波长为λ14、λ15的请求，从输出端口O2 1送出；将PEG0发出的波长为λ0、λ1的请求，PEG3发出的波长为λ2、λ3的请求，PEG7发出的波长为λ4、λ5的请求，PEG4发出的波长为λ6、λ7的请求，PEG8发出的波长为λ8、λ9的请求，PEG11发出的波长为λ10、λ11的请求，PEG15发出的波长为λ12、λ13的请求和PEG12发出的波长为λ14、λ15的请求，从输出端口O2 2送出；将PEG1发出的波长为λ0、λ1的请求，PEG2发出的波长为λ2、λ3的请求，PEG6发出的波长为λ4、λ5的请求，PEG5发出的波长为λ6、λ7的请求，PEG9发出的波长为λ8、λ9的请求，PEG10发出的波长为λ10、λ11的请求，PEG14发出的波长为λ12、λ13的请求和PEG13发出的波长为λ14、λ15的请求，从输出端口O2 3送出；将PEG6发出的波长为λ0、λ1的请求，PEG5发出的波长为λ2、λ3的请求，PEG1发出的波长为λ4、λ5的请求，PEG2发出的波长为λ6、λ7的请求，PEG14发出的波长为λ8、λ9的请求，PEG13发出的波长为λ10、λ11的请求，PEG9发出的波长为λ12、λ13的请求和PEG10发出的波长为λ14、λ15的请求，从输出端口O2 4送出；将PEG7发出的波长为λ0、λ1的请求，PEG4发出的波长为λ2、λ3的请求，PEG0发出的波长为λ4、λ5的请求，PEG3发出的波长为λ6、λ7的请求，PEG15发出的波长为λ8、λ9的请求，PEG12发出的波长为λ10、λ11的请求，PEG8发出的波长为λ12、λ13的请求和PEG11发出的波长为λ14、λ15的请求，从输出端口O2 5送出；将PEG4发出的波长为λ0、λ1的请求，PEG7发出的波长为λ2、λ3的请求，PEG3发出的波长为λ4、λ5的请求，PEG0发出的波长为λ6、λ7的请求，PEG12发出的波长为λ8、λ9的请求，PEG15发出的波长为λ10、λ11的请求，PEG11发出的波长为λ12、λ13的请求和PEG8发出的波长为λ14、λ15的请求，从输出端口O2 6送出；将PEG5发出的波长为λ0、λ1的请求，PEG6发出的波长为λ2、λ3的请求，PEG2发出的波长为λ4、λ5的请求，PEG1发出的波长为λ6、λ7的请求，PEG13发出的波长为λ8、λ9的请求，PEG14发出的波长为λ10、λ11的请求，PEG10发出的波长为λ12、λ13的请求和PEG9发出的波长为λ14、λ15的请求，从输出端口O2 7送出；将PEG13发出的波长为λ0、λ1的请求，PEG14发出的波长为λ2、λ3的请求，PEG10发出的波长为λ4、λ5的请求，PEG9发出的波长为λ6、λ7的请求，PEG5发出的波长为λ8、λ9的请求，PEG6发出的波长为λ10、λ11的请求，PEG2发出的波长为λ12、λ13的请求和PEG1发出的波长为λ14、λ15的请求，从输出端口O2 8送出；将PEG12发出的波长为λ0、λ1的请求，PEG15发出的波长为λ2、λ3的请求，PEG11发出的波长为λ4、λ5的请求，PEG8发出的波长为λ6、λ7的请求，PEG4发出的波长为λ8、λ9的请求，PEG7发出的波长为λ10、λ11的请求，PEG3发出的波长为λ12、λ13的请求和PEG0发出的波长为λ14、λ15的请求，从输出端口O2 9送出；将PEG15发出的波长为λ0、λ1的请求，PEG12发出的波长为λ2、λ3的请求，PEG8发出的波长为λ4、λ5的请求，PEG11发出的波长为λ6、λ7的请求，PEG7发出的波长为λ8、λ9的请求，PEG4发出的波长为λ10、λ11的请求，PEG0发出的波长为λ12、λ13的请求和PEG3发出的波长为λ14、λ15的请求，从输出端口O2 10送出；将PEG14发出的波长为λ0、λ1的请求，PEG13发出的波长为λ2、λ3的请求，PEG9发出的波长为λ4、λ5的请求，PEG10发出的波长为λ6、λ7的请求，PEG6发出的波长为λ8、λ9的请求，PEG5发出的波长为λ10、λ11的请求，PEG1发出的波长为λ12、λ13的请求和PEG2发出的波长为λ14、λ15的请求，从输出端口O2 11送出；将PEG9发出的波长为λ0、λ1的请求，PEG10发出的波长为λ2、λ3的请求，PEG14发出的波长为λ4、λ5的请求，PEG13发出的波长为λ6、λ7的请求，PEG1发出的波长为λ8、λ9的请求，PEG2发出的波长为λ10、λ11的请求，PEG6发出的波长为λ12、λ13的请求和PEG5发出的波长为λ14、λ15的请求，从输出端口O2 12送出；将PEG8发出的波长为λ0、λ1的请求，PEG11发出的波长为λ2、λ3的请求，PEG15发出的波长为λ4、λ5的请求，PEG12发出的波长为λ6、λ7的请求，PEG0发出的波长为λ8、λ9的请求，PEG3发出的波长为λ10、λ11的请求，PEG7发出的波长为λ12、λ13的请求和PEG4发出的波长为λ14、λ15的请求，从输出端口O2 13送出；将PEG11发出的波长为λ0、λ1的请求，PEG8发出的波长为λ2、λ3的请求，PEG12发出的波长为λ4、λ5的请求，PEG15发出的波长为λ6、λ7的请求，PEG3发出的波长为λ8、λ9的请求，PEG0发出的波长为λ10、λ11的请求，PEG4发出的波长为λ12、λ13的请求和PEG7发出的波长为λ14、λ15的请求，从输出端口O2 14送出；将PEG10发出的波长为λ0、λ1的请求，PEG9发出的波长为λ2、λ3的请求，PEG13发出的波长为λ4、λ5的请求，PEG14发出的波长为λ6、λ7的请求，PEG2发出的波长为λ8、λ9的请求，PEG1发出的波长为λ10、λ11的请求，PEG5发出的波长为λ12、λ13的请求和PEG6发出的波长为λ14、λ15的请求，从输出端口O2 15送出。
第四级光交换开关的输入端I3 0、I3 1、I3 2、I3 3、I3 4、I3 5、I3 6、I3 7、I3 8、I3 9、I3 10、I3 11、I3 12、I3 13、I3 14、I3 15分别对应于第三级光交换开关的16个输出端，通过第四级光交换开关，将PEG0发出的波长为λ3的请求，PEG1发出的波长为λ2的请求，PEG2发出的波长为λ0的请求，PEG3发出的波长为λ1的请求，PEG4发出的波长为λ5的请求，PEG5发出的波长为λ4的请求，PEG6发出的波长为λ6的请求，PEG7发出的波长为λ7的请求，PEG8发出的波长为λ11的请求，PEG9发出的波长为λ10的请求，PEG10发出的波长为λ8的请求，PEG11发出的波长为λ9的请求，PEG12发出的波长为λ13的请求，PEG13发出的波长为λ12的请求，PEG14发出的波长为λ14的请求和PEG15发出的波长为λ15的请求，从输出端口O3 0送出；将PEG0发出的波长为λ2的请求，PEG1发出的波长为λ3的请求，PEG2发出的波长为λ1的请求，PEG3发出的波长为λ0的请求，PEG4发出的波长为λ4的请求，PEG5发出的波长为λ5的请求，PEG6发出的波长为λ7的请求，PEG7发出的波长为λ6的请求，PEG8发出的波长为λ10的请求，PEG9发出的波长为λ11的请求，PEG10发出的波长为λ9的请求，PEG11发出的波长为λ8的请求，PEG12发出的波长为λ12的请求，PEG13发出的波长为λ13的请求，PEG14发出的波长为λ15的请求和PEG15发出的波长为λ14的请求，从输出端口O3 1送出；将PEG0发出的波长为λ2的请求，PEG1发出的波长为λ3的请求，PEG2发出的波长为λ1的请求，PEG3发出的波长为λ0的请求，PEG4发出的波长为λ4的请求，PEG5发出的波长为λ5的请求，PEG6发出的波长为λ7的请求，PEG7发出的波长为λ6的请求，PEG8发出的波长为λ10的请求，PEG9发出的波长为λ11的请求，PEG10发出的波长为λ9的请求，PEG11发出的波长为λ8的请求，PEG12发出的波长为λ12的请求，PEG13发出的波长为λ13的请求，PEG14发出的波长为λ15的请求和PEG15发出的波长为λ14的请求，从输出端口O3 1送出；将PEG0发出的波长为λ0的请求，PEG1发出的波长为λ1的请求，PEG2发出的波长为λ3的请求，PEG3发出的波长为λ2的请求，PEG4发出的波长为λ6的请求，PEG5发出的波长为λ7的请求，PEG6发出的波长为λ5的请求，PEG7发出的波长为λ4的请求，PEG8发出的波长为λ8的请求，PEG9发出的波长为λ9的请求，PEG10发出的波长为λ11的请求，PEG11发出的波长为λ10的请求，PEG12发出的波长为λ14的请求，PEG13发出的波长为λ15的请求，PEG14发出的波长为λ13的请求和PEG15发出的波长为λ12的请求，从输出端口O3 2送出；将PEG0发出的波长为λ1的请求，PEG1发出的波长为λ0的请求，PEG2发出的波长为λ2的请求，PEG3发出的波长为λ3的请求，PEG4发出的波长为λ7的请求，PEG5发出的波长为λ6的请求，PEG6发出的波长为λ4的请求，PEG7发出的波长为λ5的请求，PEG8发出的波长为λ9的请求，PEG9发出的波长为λ8的请求，PEG10发出的波长为λ10的请求，PEG11发出的波长为λ11的请求，PEG12发出的波长为λ15的请求，PEG13发出的波长为λ14的请求，PEG14发出的波长为λ12的请求和PEG15发出的波长为λ13的请求，从输出端口O3 3送出；将PEG0发出的波长为λ5的请求，PEG1发出的波长为λ4的请求，PEG2发出的波长为λ6的请求，PEG3发出的波长为λ7的请求，PEG4发出的波长为λ3的请求，PEG5发出的波长为λ2的请求，PEG6发出的波长为λ0的请求，PEG7发出的波长为λ1的请求，PEG8发出的波长为λ13的请求，PEG9发出的波长为λ12的请求，PEG10发出的波长为λ14的请求，PEG11发出的波长为λ15的请求，PEG12发出的波长为λ11的请求，PEG13发出的波长为λ10的请求，PEG14发出的波长为λ8的请求和PEG15发出的波长为λ9的请求，从输出端口O3 4送出；将PEG0发出的波长为λ4的请求，PEG1发出的波长为λ5的请求，PEG2发出的波长为λ7的请求，PEG3发出的波长为λ6的请求，PEG4发出的波长为λ2的请求，PEG5发出的波长为λ3的请求，PEG6发出的波长为λ1的请求，PEG7发出的波长为λ0的请求，PEG8发出的波长为λ12的请求，PEG9发出的波长为λ13的请求，PEG10发出的波长为λ15的请求，PEG11发出的波长为λ14的请求，PEG12发出的波长为λ10的请求，PEG13发出的波长为λ11的请求，PEG14发出的波长为λ9的请求和PEG15发出的波长为λ8的请求，从输出端口O3 5送出；将PEG0发出的波长为λ6的请求，PEG1发出的波长为λ7的请求，PEG2发出的波长为λ5的请求，PEG3发出的波长为λ4的请求，PEG4发出的波长为λ0的请求，PEG5发出的波长为λ1的请求，PEG6发出的波长为λ3的请求，PEG7发出的波长为λ2的请求，PEG8发出的波长为λ14的请求，PEG9发出的波长为λ15的请求，PEG10发出的波长为λ13的请求，PEG11发出的波长为λ12的请求，PEG12发出的波长为λ8的请求，PEG13发出的波长为λ9的请求，PEG14发出的波长为λ11的请求和PEG15发出的波长为λ10的请求，从输出端口O3 6送出；将PEG0发出的波长为λ7的请求，PEG1发出的波长为λ6的请求，PEG2发出的波长为λ4的请求，PEG3发出的波长为λ5的请求，PEG4发出的波长为λ1的请求，PEG5发出的波长为λ0的请求，PEG6发出的波长为λ2的请求，PEG7发出的波长为λ3的请求，PEG8发出的波长为λ15的请求，PEG9发出的波长为λ14的请求，PEG10发出的波长为λ12的请求，PEG11发出的波长为λ13的请求，PEG12发出的波长为λ9的请求，PEG13发出的波长为λ8的请求，PEG14发出的波长为λ10的请求和PEG15发出的波长为λ11的请求，从输出端口O3 7送出；将PEG0发出的波长为λ15的请求，PEG1发出的波长为λ14的请求，PEG2发出的波长为λ12的请求，PEG3发出的波长为λ13的请求，PEG4发出的波长为λ9的请求，PEG5发出的波长为λ8的请求，PEG6发出的波长为λ10的请求，PEG7发出的波长为λ11的请求，PEG8发出的波长为λ7的请求，PEG9发出的波长为λ6的请求，PEG10发出的波长为λ4的请求，PEG11发出的波长为λ5的请求，PEG12发出的波长为λ1的请求，PEG13发出的波长为λ0的请求，PEG14发出的波长为λ2的请求和PEG15发出的波长为λ3的请求，从输出端口O3 8送出；将PEG0发出的波长为λ14的请求，PEG1发出的波长为λ15的请求，PEG2发出的波长为λ13的请求，PEG3发出的波长为λ12的请求，PEG4发出的波长为λ8的请求，PEG5发出的波长为λ9的请求，PEG6发出的波长为λ11的请求，PEG7发出的波长为λ10的请求，PEG8发出的波长为λ6的请求，PEG9发出的波长为λ7的请求，PEG10发出的波长为λ5的请求，PEG11发出的波长为λ4的请求，PEG12发出的波长为λ0的请求，PEG13发出的波长为λ1的请求，PEG14发出的波长为λ3的请求和PEG15发出的波长为λ2的请求，从输出端口O3 9送出；将PEG0发出的波长为λ12的请求，PEG1发出的波长为λ13的请求，PEG2发出的波长为λ15的请求，PEG3发出的波长为λ14的请求，PEG4发出的波长为λ10的请求，PEG5发出的波长为λ11的请求，PEG6发出的波长为λ9的请求，PEG7发出的波长为λ8的请求，PEG8发出的波长为λ4的请求，PEG9发出的波长为λ5的请求，PEG10发出的波长为λ7的请求，PEG11发出的波长为λ6的请求，PEG12发出的波长为λ2的请求，PEG13发出的波长为λ3的请求，PEG14发出的波长为λ1的请求和PEG15发出的波长为λ0的请求，从输出端口O3 10送出；将PEG0发出的波长为λ13的请求，PEG1发出的波长为λ12的请求，PEG2发出的波长为λ14的请求，PEG3发出的波长为λ15的请求，PEG4发出的波长为λ11的请求，PEG5发出的波长为λ10的请求，PEG6发出的波长为λ8的请求，PEG7发出的波长为λ9的请求，PEG8发出的波长为λ5的请求，PEG9发出的波长为λ4的请求，PEG10发出的波长为λ6的请求，PEG11发出的波长为λ7的请求，PEG12发出的波长为λ3的请求，PEG13发出的波长为λ2的请求，PEG14发出的波长为λ0的请求和PEG15发出的波长为λ1的请求，从输出端口O3 11送出；将PEG0发出的波长为λ9的请求，PEG1发出的波长为λ8的请求，PEG2发出的波长为λ10的请求，PEG3发出的波长为λ11的请求，PEG4发出的波长为λ15的请求，PEG5发出的波长为λ14的请求，PEG6发出的波长为λ12的请求，PEG7发出的波长为λ13的请求，PEG8发出的波长为λ5的请求，PEG9发出的波长为λ4的请求，PEG10发出的波长为λ6的请求，PEG11发出的波长为λ7的请求，PEG12发出的波长为λ3的请求，PEG13发出的波长为λ2的请求，PEG14发出的波长为λ0的请求和PEG15发出的波长为λ1的请求，从输出端口O3 12送出；将PEG0发出的波长为λ8的请求，PEG1发出的波长为λ9的请求，PEG2发出的波长为λ11的请求，PEG3发出的波长为λ10的请求，PEG4发出的波长为λ14的请求，PEG5发出的波长为λ15的请求，PEG6发出的波长为λ13的请求，PEG7发出的波长为λ12的请求，PEG8发出的波长为λ0的请求，PEG9发出的波长为λ1的请求，PEG10发出的波长为λ3的请求，PEG11发出的波长为λ2的请求，PEG12发出的波长为λ6的请求，PEG13发出的波长为λ7的请求，PEG14发出的波长为λ5的请求和PEG15发出的波长为λ4的请求，从输出端口O3 13送出；将PEG0发出的波长为λ10的请求，PEG1发出的波长为λ11的请求，PEG2发出的波长为λ9的请求，PEG3发出的波长为λ8的请求，PEG4发出的波长为λ12的请求，PEG5发出的波长为λ13的请求，PEG6发出的波长为λ15的请求，PEG7发出的波长为λ14的请求，PEG8发出的波长为λ2的请求，PEG9发出的波长为λ3的请求，PEG10发出的波长为λ1的请求，PEG11发出的波长为λ0的请求，PEG12发出的波长为λ4的请求，PEG13发出的波长为λ5的请求，PEG14发出的波长为λ7的请求和PEG15发出的波长为λ6的请求，从输出端口O3 14送出；将PEG0发出的波长为λ11的请求，PEG1发出的波长为λ10的请求，PEG2发出的波长为λ8的请求，PEG3发出的波长为λ9的请求，PEG4发出的波长为λ13的请求，PEG5发出的波长为λ12的请求，PEG6发出的波长为λ14的请求，PEG7发出的波长为λ15的请求，PEG8发出的波长为λ3的请求，PEG9发出的波长为λ2的请求，PEG10发出的波长为λ0的请求，PEG11发出的波长为λ1的请求，PEG12发出的波长为λ5的请求，PEG13发出的波长为λ4的请求，PEG14发出的波长为λ6的请求和PEG15发出的波长为λ7的请求，从输出端口O3 15送出。
本发明已经在“三维光电混合片上网络关键技术研究”项目和“面向数据流应用可重构阵列处理器结构研究”项目中加以采用，经过了OMNET++平台的仿真验证，仿真结果表明该设计功能完全正确，各项功能及性能指标均符合要求，实现了发明的目的。
Claims (1)
1.一种视频阵列处理器中簇间通信光互连网络，其特征在于：由1个十六端口的交换单元构成的第一级交换开关、2个八端口交换单元构成的第二级交换开关、4个四端口交换单元构成的第三级交换开关和8个两端口交换单元构成的第四级交换开关构成；
第一级交换开关中十六端口的交换单元由16个微环谐振器和16根光波导构成，每个微环谐振器的谐振波长为λ0、λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7，接收来自16个处理元簇的光请求信号，进行第一级交换；
第二级交换开关中八端口的交换单元由8个微环谐振器和8根光波导构成，每个微环谐振器的谐振波长为λ0、λ1、λ2、λ3、λ8、λ9、λ10、λ11，接收第一级交换后的光请求信号，进行第二级交换；
第三级交换开关中四端口的交换单元由4个微环谐振器和4根光波导构成，每个微环谐振器的谐振波长为λ0、λ1、λ4、λ5、λ8、λ9、λ12、λ13，接收第二级交换后的光请求信号，进行第三级交换；
第四级交换开关中二端口的交换单元由2个微环谐振器和2根光波导构成，每个微环谐振器的谐振波长为λ0、λ2、λ4、λ6、λ8、λ10、λ12、λ14，接收第三级交换后的光请求信号，进行第四级交换。
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