片上网络的拓扑结构及路由方法与流程

1.本技术涉及电子物理技术领域，具体地，涉及一种片上网络的拓扑结构及路由方法。


背景技术：

2.随着通信终端设备计算复杂度的不断增大，实时复杂系统芯片的集成规模也逐渐增长，片上网络（network on chip）也应运而生，其中，片上网络的拓扑结构定义了网络中各个模块在芯片上分布和连接的物理布局。拓扑结构的选择将直接影响到网络节点度、网络直径、网络规模，从而影响了网络时延、吞吐量、能耗、面积以及容错等，最终对网络性能参数产生重要影响。因此，在片上网络中，对拓扑结构的设计研究显得尤为重要。
3.目前，相关技术中可以采用环形ring、网络mesh、环面torus和层次环状hierarchy ring等特定拓扑结构，然而该结构中的传输延时需要经过的节点较多，导致传输延时较高。


技术实现要素：

4.本技术实施例中提供了一种片上网络的拓扑结构及路由方法。
5.本技术实施例的第一个方面，提供了一种片上网络的拓扑结构，该拓扑结构包括：至少三个环状单元，每个所述环状单元包括至少三个网络节点，所述至少三个环状三元中相邻的两个环状单元之间建立通信连接，所述各个环状单元包括的网络节点呈对称分布；相邻的两个网络节点之间建立通信连接；每个所述网络节点用于当作为源节点时，进行发送数据；和/或，用于当作为目的节点时，进行接收数据；和/或，用于当作为中间节点时，进行转发数据。
6.在本技术一个可选的实施例中，所述至少三个环状单元由内向外依次呈环状分布。
7.在本技术一个可选的实施例中，所述至少三个环状单元包括外层环状单元、中间环状单元和内层环状单元，所述外层环状单元位于所述拓扑结构的最外层，所述内层环状单元位于所述拓扑结构的最内层，所述中间环状单元位于所述拓扑结构的中间层；所述外层环状单元包含的网络节点标识大于所述中间环状单元包含的网络节点标识；所述中间环状单元包含的网络节点标识大于所述内层环状单元包含的网络节点标识。
8.在本技术一个可选的实施例中，所述外层环状单元中包括的网络节点数量大于或等于所述内层环状单元中包括的网络节点数量。
9.在本技术一个可选的实施例中，在所述拓扑结构的由内向外依次排布的相邻三个环状单元中，位于内层的环状单元和位于外层的环状单元中包含的网络节点数量均大于位于中间层的环状单元中包括的网络节点数量。
10.在本技术一个可选的实施例中，当所述相邻三个环状单元为外层环状单元、中间
环状单元和内层环状单元时，所述外层环状单元和所述内层环状单元中包含的网络节点数量均大于所述中间环状单元中包括的网络节点数量。
11.在本技术一个可选的实施例中，当所述相邻三个环状单元为由内向外依次排布的相邻三个中间环状单元时，位于内层的中间环状单元和位于外层的中间环状单元中包含的网络节点数量均大于位于中间层的中间环状单元中包括的网络节点数量。
12.在本技术一个可选的实施例中，当所述相邻三个环状单元为由内向外依次排布的相邻两个中间环状单元和外层环状单元时，位于内层的中间环状单元和所述外层环状单元中包含的网络节点数量均大于位于外层的中间环状单元中包括的网络节点数量。
13.在本技术一个可选的实施例中，当所述相邻三个环状单元为由内向外依次排布的内层环状单元和相邻两个中间环状单元时，所述内层环状单元和位于外层的中间环状单元含的网络节点数量均大于位于内层的中间环状单元中包括的网络节点数量。
14.本技术实施例的第二个方面，提供了一种路由方法，应用于如上述权利要求上述的拓扑结构，所述方法包括：接收并响应于路由传输请求，获取所述拓扑结构中的源节点和目的节点；基于所述拓扑结构确定从所述源节点到所述目的节点之间的最优传输路径；所述最优传输路径的传输延时最小；基于所述最优传输路径，从所述源节点将所述路由传输请求中包括的数据传输至所述目的节点。
15.本技术实施例提供的片上网络的拓扑结构，包括至少三个环状单元，每个环状单元包括至少三个网络节点，至少三个环状三元中相邻的两个环状单元之间建立通信连接，各个环状单元包括的网络节点呈对称分布；相邻的两个网络节点之间建立通信连接；每个网络节点用于当作为源节点时，进行发送数据；和/或，用于当作为目的节点时，进行接收数据；和/或，用于当作为中间节点时，进行转发数据。本技术中的技术方案相比于现有技术而言，由于设置了至少三个环状单元，且至少三个环状单元中两个相邻的环状单元之间建立通信连接，极大地简化了网络拓扑结构，且由于各个环状单元包括的网络节点呈对称分布，使得在计算网络传输的过程中间经过的节点数量减少，进而缩短了数据传输时间，极大地减小了数据路由的传输延时。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术一个实施例提供的现有的mesh网络结构的结构示意图；图2为本技术一个实施例提供的拓扑结构的结构示意图；图3为本技术另一个实施例提供的拓扑结构的结构示意图；图4为本技术一个实施例提供的路由方法的流程图。
具体实施方式
17.在实现本技术的过程中，发明人发现，目前的片上网络的拓扑结构的平均延时较高。
18.例如，请参见图1所示，以mesh网络结构为例，其中的节点排出规则的网格，每个节点只与其同行和同列的相邻节点连接，该网络结构中包括16个节点，分别为节点1、2、3、4...、15、16等，每个节点连接成一个网络接口，16个节点排列成4
×
4的网络。在mesh网络结构中，每一个圆圈代表一个节点，每一个节点可以作为源节点发送数据，也可以作为目标节点接收数据，还可以作为中间节点转发数据。其中，从当前节点到相邻节点可以称为一跳（1hop），相邻节点之间的数据通路都是双向的。
19.在mesh网络结构中，可以计算源节点和目的节点之间的传输延时，由于节点1、2、5、6和节点3、4、7、8和节点9、10、13、14和节点11、12、15、16是对称的，因此在计算整个mesh网络结构的平均延时时，只需要计算节点1、2、5、6到其他节点的平均延时。其中，节点1与其他节点之间的总延时分别为：1-》2: 1hop；1-》3: 2hops；1-》4: 3hops；1-》5: 1hop；1-》6: 2hops；1-》7: 3hops；1-》8: 4hops；1-》9: 2hops；1-》10: 3hops；1-》11: 4hops；1-》12: 5hops；1-》13: 3hops；1-》14: 4hops；1-》15: 5hops；1-》16: 6hops，则节点1与其他节点的总延时为48hops。
20.相应地，对于节点2与其他节点之间的总延时分别为：2-》1: 1hop；2-》3: 1hop；2-》4: 2hops；2-》5: 2hops；2-》6: 1hop；2-》7: 2hops；2-》8: 3hops；2-》9: 3hops；2-》10:2hops；2-》11:3hops；2-》12:4hops；2-》13:4hops；2-》14:3hops；2-》15:4hops；2-》16:5hops；则节点2与其他节点的总延时为总延时为40hops。
21.对于节点5与其他节点之间的总延时分别为：5-》1: 1hop；5-》2: 2hops；》3: 3hops；5-》4: 4hops；5-》6: 1hop；5-》7: 2hops；5-》8: 3hops；5-》9: 1hop；5-》10:2hops；5-》11:3hops；5-》12:4hops；5-》13:2hops；5-》14:3hops；5-》15:4hops；5-》16:5hops；则节点5与其他节点的总延时为40hops。
22.对于节点6与其他节点之间的总延时分别为：6-》1: 2hops；6-》2: 1hop；6-》3: 2hops；6-》4: 3hops；6-》5: 1hop；6-》7: 1hop；6-》8: 2hops；6-》9: 2hops；6-》10:1hop；6-》11:2hops；6-》12:3hops；6-》13:3hops；6-》14:2hops；6-》15:3hops；6-》16:4hops；则节点6与其他节点之间的总延时为32hops。
23.然后根据1、2、5、6节点的总延时，计算该mesh网络结构的平均延时为= （48+40+40+32）/415=2.67hops。
24.针对上述问题，本技术实施例中提供了拓扑结构和路由方法，以减小数据路由的传输延时。
25.本技术实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，可以采用各种硬件描述语言实现，例如verilog, systemverilog, chisel, systemc等。
26.为了使本技术实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本技术的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
27.请参见图2所示，该片上网络的拓扑结构包括至少三个环状单元，每个环状单元包括至少三个网络节点，至少三个环状单元中相邻的两个环状单元之间建立通信连接，各个环状单元包括的网络节点呈对称分布；相邻的两个网络节点之间建立通信连接。每个网络节点用于当作为源节点时，进行发送数据；和/或，用于当作为目的节点时，进行接收数据；
和/或，用于当作为中间节点时，进行转发数据。
28.具体地，上述拓扑结构中包括至少三个环状单元，各个环状单元呈环状分布，每个环状单元包括至少三个网络节点，每个网络节点可以是源节点，也可以是目的节点，还可以是中间节点。
29.上述环状单元中各个网络节点形成一个闭合环，环状单元中个节点通过环路接口连在一条首尾相连的闭合环形通信线路中，环状单元中的任意节点均可请求发送数据，或者接收数据，或者转发数据至下一节点。
30.可选的，拓扑结构内的各网络节点可以是cpu、dma，ddr，subsystem甚至其他外设。本技术实施例对此不进行具体限定。
31.两个相邻的环状单元之间可以是通过一个网络节点进行连接，也可以是通过两个网络节点进行连接，还可以是通过三个或三个以上的网络节点进行连接。其中，连接的各个网络节点分别是位于两个相邻的环状单元上的。上述各个环状单元可以为嵌套结构进行分布。
32.请参见图3所示，该图中包括16个节点的拓扑结构，分别为节点1、2、3、4...、15、16等，每个节点连接成一个网络接口，该节点包括四个环状单元，例如节点1、2、3、4组成一个环状单元，节点5、6、7、8组成一个环状单元，节点9、10、11、12组成一个环状单元，节点13、14、15、16组成一个环状单元。
33.对于这种多环嵌套的拓扑结构，由于节点1、5、9、13和节点2、6、10、14和节点4、8、12、16和节点3、7、11、15对称，因此只需计算节点1、5、9、13的平均延时就可以得到整个结构的平均延时。
34.其中，节点1与其他节点之间的总延时分别为：1-》2:1hop；1-》3:2hops；1-》4:1hop；1-》5:1hop；1-》6:2hops；1-》7:3hops；1-》8:2hops；1-》9:2hops；1-》10:3hops；1-》11:4hops；1-》12:3hops；1-》13:3hops；1-》14:4hops；1-》15:5hops；1-》16:4hops；则节点1与其他节点的总延时为40hops。
35.相应地，对于节点5与其他节点之间的总延时分别为：5-》1: 1hop；5-》2: 2hops；5-》3:3hops；5-》4:2hops；5-》6: 1hop；5-》7:2hops；5-》8:1hop；5-》9:1hop；5-》10:2hops；5-》11:3hops；5-》12:2hops；5-》13:2hops；5-》14:3hops；5-》15:4hops；5-》16:3hops；则节点5与其他节点的总延时为32hops。
36.对于节点9与其他节点之间的总延时分别为：9-》1: 2hops；9-》2: 3hops；9-》3: 4hops；9-》4: 3hops；9-》5: 1hop；9-》6: 2hops；9-》7:3hops；9-》8:2hops；9-》10:1hop；9-》11:2hops；9-》12:1hops；9-》13:1hops；9-》14:2hops；9-》15:3hops；9-》16:2hops；则节点9与其他节点的总延时为32hops。
37.对于节点13与其他节点之间的总延时分别为：13-》1: 3hops；13-》2: 4hops；13-》3: 5hops；13-》4: 4hops；13-》5: 2hops；13-》6: 3hops；13-》7: 4hops；13-》8: 3hops；13-》9: 1hops；13-》10:2hops；13-》11:3hops；13-》12:2hops；13-》14:1hop；13-》15:2hops；13-》16:1hop；则节点13与其他节点的总延时为40hops。
38.然后根据1、5、9、13节点的总延时，计算该拓扑结构的平均延时为= （40+32+32+40）/415 = 2.4hops。
39.当网络节点为16个节点时，与现有的mesh网络结构相比，本技术提供的拓扑结构
的平均延时2.4hops小于mesh网络结构的平均延时2.67hops，且减少了2.67-2.4=0.23hops，减少比例在10%左右，因此，极大地缩短了平均延时。
40.本技术实施例提供的片上网络的拓扑结构，包括至少三个环状单元，每个环状单元包括至少三个网络节点，至少三个环状单元中相邻的两个环状单元之间建立通信连接，各个环状单元包括的网络节点呈对称分布；相邻的两个网络节点之间建立通信连接；每个网络节点用于当作为源节点时，进行发送数据；和/或，用于当作为目的节点时，进行接收数据；和/或，用于当作为中间节点时，进行转发数据。本技术中的技术方案相比于现有技术而言，由于设置了至少三个环状单元，且至少三个环状单元中两个相邻的环状单元之间建立通信连接，极大地简化了网络拓扑结构，且由于各个环状单元包括的网络节点呈对称分布，使得在计算网络传输的过程中中间经过的节点数量减少，进而缩短了数据传输时间，极大地减小了数据路由的传输延时。
41.在本技术一个可选实施例中，上述至少三个环状单元由内向外依次呈环状分布。
42.具体地，每个环状单元由内向外呈环状分布可以是指网络节点标识由小至大依次向外延伸分布，且每个环状单元的网络节点呈相同顺序排布。
43.例如，当拓扑结构包括三个环状单元时，该三个环状单元中的每个环状单元中网络节点标识均呈顺时针方向且闭合排布，也可以是均呈逆时针方向且闭合排布。每个环状单元上可以包括三个网络节点，也可以包括四个网络节点甚至更多的网络节点。
44.本实施例中通过将至少三个环状单元由内向外呈环状分布，能够简化拓扑结构，极大地缩短了数据传输延时。
45.在本技术一个可选实施例中，上述至少三个环状单元包括外层环状单元、中间环状单元和内层环状单元，外层环状单元位于拓扑结构的最外层，内层环状单元位于拓扑结构的最内层，中间环状单元位于拓扑结构的中间层。
46.外层环状单元包含的网络节点标识大于中间环状单元包含的网络节点标识；中间环状单元包含的网络节点标识大于内层环状单元包含的网络节点标识。
47.请继续参见图2所示，上述拓扑结构包括四个环状单元，其中，外层环状单元包括四个节点，分别为节点13、14、15和16，中间环状单元包括两个，每个中间环状单元包括的节点标识不同，且位于外层的中间环状单元包括的节点标识比位于内层的中间环状单元包括的节点标识大，即位于外层的中间环状单元包括的节点标识分别为9、10、11、12，位于内层的中间环状单元包括的节点标识分别为5、6、7、8。内层环状单元包含的网络节点为4个，其对应的节点标识分别为1、2、3、4。
48.其中，每个环状单元是根据标识由小到大的顺序呈由内向外分布的。外层环状单元、中间环状单元和内层环状单元中包含的网络节点之间两两建立通信连接。
49.本实施例中通过设置外层环状单元、中间环状单元和内层环状单元，且外层环状单元包含的网络节点标识大于中间环状单元包含的网络节点标识；中间环状单元包含的网络节点标识大于内层环状单元包含的网络节点标识，极大地简化了拓扑结构的网络结构，使得通过该拓扑结构在数据传输过程中经过的中间节点数量较少，进而才能保证数据传输延时更小。
50.在本技术一个可选实施例中，外层环状单元中包括的网络节点数量大于或等于内层环状单元中包括的网络节点数量。
51.当网络节点数量较多时，可以将外层环状单元包括的网络节点数量大于或等于内层环状单元中包括的网络节点数量。例如，当外层环状单元包括的网络节点数量可以是四个时，则内层环状单元中包括的网络节点数量也可以是四个。当外层环状单元包括的网络节点数量可以是十六个时，则内层环状单元中包括的网络节点数量也可以是四个。
52.本技术实施例中通过设置将外层环状单元中包括的网络节点数量大于或等于内层环状单元中包括的网络节点数量，能够将多节点数量的环状单元分布在拓扑结构的外层，保证了拓扑结构更为规整，简化了网络拓扑结构。
53.在本技术一个可选实施例中，在拓扑结构的由内向外依次排布的相邻三个环状单元中，位于内层的环状单元和位于外层的环状单元中包含的网络节点数量均大于位于中间层的环状单元中包括的网络节点数量。
54.需要说明的是，随着在单个环状单元中的节点数增加，平均延时会增加，增加到一定程度，其延时可能比mesh网络还大。对于这种情况，可以在两个节点数比较多的环状单元之间，再嵌套一个节点数比较少的环状单元。
55.请参见图3所示，该拓扑结构中可以包括三个环状单元，包括网络节点1、2、3、4、....、42、43、44，由内向外依次排布的相邻三个环状单元中，位于内层的环状单元所包含的网络节点分别为1、2、3、4，位于中间层的环状单元中包括的网络节点为13、14、15和16，位于最外层的环状单元中包括的网络节点为17、18、19....、42、43、44，其位于内层的环状单元和位于外层的环状单元中包含的网络节点数量均大于位于中间层的环状单元中包括的网络节点数量。
56.示例性地，对于上述网拓扑结构，当源节点为38号节点，目的节点为24号节点，当没有中间环状单元时，其最短路径为38-10-9-8-7-6-5-4-24，总共传输延时为8hops。而采用本技术的拓扑结构，存在中间环状单元，且中间环状单元中包括的网络节点数量不大于位于内层的环状单元和位于外层的环状单元中包含的网络节点数量，则可以确定出最短路径为38-16-15-14-24，总共传输延时为4hops，显然，采用本技术的拓扑结构能够使得传输延时有所下降。
57.本实施例中通过将位于内层的环状单元和位于外层的环状单元中包含的网络节点数量均大于位于中间层的环状单元中包括的网络节点数量，能够使得在计算传输延时的过程中，经过的中间节点更少，使得确定的最短路径更优，减少了网络传输延时。
58.在本技术一个可选实施例中，当相邻三个环状单元为外层环状单元、中间环状单元和内层环状单元时，外层环状单元和内层环状单元中包含的网络节点数量均大于中间环状单元中包括的网络节点数量。
59.具体地，该拓扑结构中的中间环状单元为一个时，则可以在两个节点数比较多的外层环状单元和内层环状单元之间，再嵌套一个节点数比较少的中间环状单元。例如，外层环状单元所包含的节点数量为20个，且内层环状单元所包含的节点数量为10个，则中间环状单元所包含的节点数量可以为4个。
60.其中，可以根据实际场景中网络节点的数量，确定环状单元的个数以及每个环状单元的网络节点数量，以使得在源节点和目的节点之间传输数据时，达到一个更低的传输延时。
61.具体地，当源节点位于外层环状单元，目的节点位于内层环状单元，或者目的节点
位于外层环状单元，源节点位于内层环状单元时，则由于外层环状单元和内层环状单元中包含的网络节点数量均大于中间环状单元中包括的网络节点数量，则在计算源节点与目的节点之间的传输延时的过程中，可以先确定最短路径，该最短路径可以经过数量较少的中间环状单元中的节点，即最短路径为源节点-中间环状单元的节点-目的节点，使得源节点和目的节点之间的传输延时更小。
62.本实施例中通过将外层环状单元和所述内层环状单元中包含的网络节点数量均大于所述中间环状单元中包括的网络节点数量，使得当从源节点和目的节点分别位于外层环状单元和内层环状单元时，通过中间环状单元中的节点确定最短路径，缩短了数据传输延时。
63.在本技术一个可选实施例中，当相邻三个环状单元为由内向外依次排布的相邻三个中间环状单元时，位于内层的中间环状单元和位于外层的中间环状单元中包含的网络节点数量均大于位于中间层的中间环状单元中包括的网络节点数量。
64.具体地，该拓扑结构中的中间环状单元为多个时，则可以在两个节点比较多的位于内层的中间环状单元和位于外层的中间环状单元之间，再嵌套一个节点数比较少的中间环状单元，该节点数比较少的中间环状单元是位于中间层的中间环状单元。例如，位于外层的中间环状单元所包含的节点数量为20个，且位于内层的中间环状单元所包含的节点数量为10个，位于中间层的中间环状单元所包含的节点数量可以为4个。
65.其中，当源节点位于外层的中间环状单元，目的节点位于内层的中间环状单元，或者目的节点位于外层的中间环状单元，源节点位于内层的中间环状单元时，则由于位于外层的中间环状单元和位于内层的中间环状单元中包含的网络节点数量均大于位于中间层的中间环状单元中包括的网络节点数量，则在计算源节点与目的节点之间的传输延时的过程中，可以先确定最短路径，该最短路径可以经过数量较少的位于中间层的中间环状单元中的节点，即最短路径为源节点-中间环状单元的节点-目的节点，使得源节点和目的节点之间的传输延时更小。
66.本实施例中通过位于内层的中间环状单元和位于外层的中间环状单元中包含的网络节点数量，均大于位于中间层的中间环状单元中包括的网络节点数量，使得当源节点和目的节点分别位于外层和位于内层的中间环状单元时，通过位于中间层的中间环状单元中的节点确定最短路径，缩短了数据传输延时。
67.在本技术一个可选实施例中，当相邻三个环状单元为由内向外依次排布的相邻两个中间环状单元和外层环状单元时，位于内层的中间环状单元和外层环状单元中包含的网络节点数量均大于位于外层的中间环状单元中包括的网络节点数量。
68.具体地，该拓扑结构中的中间环状单元为多个时，则可以在位于内层的中间环状单元和外层环状单元之间，再嵌套一个节点数比较少的中间环状单元，该节点数比较少的中间环状单元是位于外层的中间环状单元。例如，外层环状单元所包含的节点数量为20个，且位于内层的中间环状单元所包含的节点数量为10个，位于外层的中间环状单元所包含的节点数量可以为4个。
69.其中，当源节点位于外层环状单元，目的节点位于位于内层的中间环状单元，或者目的节点位于外层环状单元，源节点位于内层的中间环状单元时，则由于外层环状单元和位于内层的中间环状单元中包含的网络节点数量均大于位于外层的中间环状单元中包括
的网络节点数量，则在计算源节点与目的节点之间的传输延时的过程中，可以先确定最短路径，该最短路径可以经过数量较少的位于外层的中间环状单元中的节点，即最短路径为源节点-中间环状单元的节点-目的节点，使得源节点和目的节点之间的传输延时更小。
70.本实施例中通过位于内层的中间环状单元和外层环状单元中包含的网络节点数量，均大于位于外层的中间环状单元中包括的网络节点数量，使得当源节点和目的节点分别位于外层环状单元和位于内层的中间环状单元时，通过位于外层的中间环状单元中的节点确定最短路径，缩短了数据传输延时。
71.在本技术一个可选实施例中，当相邻三个环状单元为由内向外依次排布的内层环状单元和相邻两个中间环状单元时，内层环状单元和位于外层的中间环状单元含的网络节点数量均大于位于内层的中间环状单元中包括的网络节点数量。
72.具体地，该拓扑结构中的中间环状单元为多个时，则可以在内层环状单元和位于外层的中间环状单元之间，再嵌套一个节点数比较少的中间环状单元，该节点数比较少的中间环状单元是位于内层的中间环状单元。例如，位于外层的中间环状单元所包含的节点数量为20个，且内层环状单元所包含的节点数量为10个，位于内层的中间环状单元所包含的节点数量可以为4个。
73.其中，当源节点位于内层环状单元，目的节点位于外层的中间环状单元，或者目的节点位于内层环状单元，源节点位于外层的中间环状单元时，则由于内层环状单元和位于外层的中间环状单元中包含的网络节点数量均大于位于内层的中间环状单元中包括的网络节点数量，则在计算源节点与目的节点之间的传输延时的过程中，可以先确定最短路径，该最短路径可以经过数量较少的位于内层的中间环状单元中的节点，即最短路径为源节点-中间环状单元的节点-目的节点，使得源节点和目的节点之间的传输延时更小。
74.本实施例中通过内层环状单元和位于外层的中间环状单元含的网络节点数量，均大于位于内层的中间环状单元中包括的网络节点数量。使得当源节点和目的节点分别位于内层环状单元和位于外层的中间环状单元时，通过位于内层的中间环状单元中的节点确定最短路径，缩短了数据传输延时。
75.另一方面，在本技术的另一实施例中，还提供了一种路由方法，用于控制上述实施例提供的片上网络的拓扑结构，如图4所示，该路由方法包括：步骤201、接收并响应于路由传输请求，获取拓扑结构中的源节点和目的节点。
76.步骤202、基于拓扑结构确定从源节点到目的节点之间的最优传输路径；最优传输路径的传输延时最小。
77.步骤203、基于最优传输路径，从源节点将路由传输请求中包括的数据传输至目的节点。
78.具体地，当处理单元(prossing element，pe,)需要通过从源节点向目的节点传输数据时，先将传输数据进行打包处理，并根据和目的节点的位置信息向路由器发送路由请求，路由器接收到路由请求之后，响应路由请求，并将打包好的数据路由到其他节点，其他节点转发这个数据包，直至数据包到达目的节点。
79.其中，该源节点和目的节点可以是拓扑结构中任意两个节点。
80.在获取拓扑结构中的源节点和目的节点之后，然后基于拓扑结构确定从源节点到目的节点之间的最优传输路径，当源节点和目的节点位于网络节点数量大于预设阈值的两
个环状单元时，可以查看该两个环状单元中是否存在数量不大于预设阈值的一个环状单元，当存在时，则在确定最优传输路径时，该最短路径可以经过数量较少的环状单元中的节点，得到源节点-环状单元的节点-目的节点，从而使得源节点和目的节点之间的传输延时更小。
81.在确定出最优传输路径后，将数据通过源节点传输至数量较少的环状单元中的节点，然后传输至目的节点，从而完成了数据传输。
82.本实施例中通过基于拓扑结构确定从源节点到目的节点之间的最优传输路径，并基于最优传输路径，从源节点将路由传输请求中包括的数据传输至目的节点，极大地缩短了数据传输延时，提高了数据传输效率。
83.应该理解的是，虽然流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
84.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
85.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种片上网络的拓扑结构，其特征在于，包括：至少三个环状单元，每个所述环状单元包括至少三个网络节点，所述至少三个环状单元中相邻的两个环状单元之间建立通信连接，所述各个环状单元包括的网络节点呈对称分布；相邻的两个网络节点之间建立通信连接；其中，在所述拓扑结构的由内向外依次排布的相邻三个环状单元中，位于内层的环状单元和位于外层的环状单元中包含的网络节点数量均大于位于中间层的环状单元中包括的网络节点数量；每个所述网络节点用于当作为源节点时，进行发送数据；和/或，用于当作为目的节点时，进行接收数据；和/或，用于当作为中间节点时，进行转发数据。2.根据权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，所述至少三个环状单元由内向外依次呈环状分布。3.根据权利要求2所述的拓扑结构，其特征在于，所述至少三个环状单元包括外层环状单元、中间环状单元和内层环状单元，所述外层环状单元位于所述拓扑结构的最外层，所述内层环状单元位于所述拓扑结构的最内层，所述中间环状单元位于所述拓扑结构的中间层；所述外层环状单元包含的网络节点标识大于所述中间环状单元包含的网络节点标识；所述中间环状单元包含的网络节点标识大于所述内层环状单元包含的网络节点标识。4.根据权利要求3所述的拓扑结构，其特征在于，所述外层环状单元中包括的网络节点数量大于或等于所述内层环状单元中包括的网络节点数量。5.根据权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，当所述相邻三个环状单元为外层环状单元、中间环状单元和内层环状单元时，所述外层环状单元和所述内层环状单元中包含的网络节点数量均大于所述中间环状单元中包括的网络节点数量。6.根据权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，当所述相邻三个环状单元为由内向外依次排布的相邻三个中间环状单元时，位于内层的中间环状单元和位于外层的中间环状单元中包含的网络节点数量均大于位于中间层的中间环状单元中包括的网络节点数量。7.根据权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，当所述相邻三个环状单元为由内向外依次排布的相邻两个中间环状单元和外层环状单元时，位于内层的中间环状单元和所述外层环状单元中包含的网络节点数量均大于位于外层的中间环状单元中包括的网络节点数量。8.根据权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，当所述相邻三个环状单元为由内向外依次排布的内层环状单元和相邻两个中间环状单元时，所述内层环状单元和位于外层的中间环状单元含的网络节点数量均大于位于内层的中间环状单元中包括的网络节点数量。9.一种路由方法，应用于如上述权利要求1-8任一项所述的拓扑结构，其特征在于，所述方法包括：接收并响应于路由传输请求，获取所述拓扑结构中的源节点和目的节点；基于所述拓扑结构确定从所述源节点到所述目的节点之间的最优传输路径；所述最优传输路径的传输延时最小；基于所述最优传输路径，从所述源节点将所述路由传输请求中包括的数据传输至所述目的节点。

技术总结
本申请实施例中提供了一种片上网络的拓扑结构和路由方法，涉及电子物理技术领域，该拓扑结构包括：至少三个环状单元，每个所述环状单元包括至少三个网络节点，所述至少三个环状单元中相邻的两个环状单元之间建立通信连接，所述各个环状单元包括的网络节点呈对称分布；相邻的两个网络节点之间建立通信连接；每个所述网络节点用于当作为源节点时，进行发送数据；和/或，用于当作为目的节点时，进行接收数据；和/或，用于当作为中间节点时，进行转发数据。该方案解决了目前的网络结构导致传输延时较高的技术问题，达到了在计算网络传输的过程中间经过的节点数量减少，缩短了数据传输时间，减小了数据路由的传输延时的技术效果。减小了数据路由的传输延时的技术效果。减小了数据路由的传输延时的技术效果。


技术研发人员：胡振波 彭剑英 黄自力 李海忠 罗成
受保护的技术使用者：芯来智融半导体科技（上海）有限公司
技术研发日：2023.09.06
技术公布日：2023/10/15