半導體技術的飛速發展推動了片上系統設計進入到片上網絡階段。為了進一步研究其
結構及不同工藝對其的影響，文章分析了片上網絡對于片上系統的優越性，并針對其重要組成部分——交換開關提出了一種×pipes 交換開關結構，通過將該結構在65 納米和90 納米庫中進行分別進行綜合分析，從而得出采用65 納米技術具有很大優勢。
關鍵詞：片上網絡；交換開關；交叉開關；
在過去的 50 年中，集成電路制造工藝以每年58%的增長率持續發展著。進入21 世紀
后，90 納米和65 納米工藝相繼投產，標志著納米時代的開始。在未來的5~10 年中，集成電路的電路規模將超過40 億晶體管[1]，目前的單一處理器及總線結構是無法駕馭規模如此龐大的電路的。一顆芯片內集成越來越多的內核數量，在實現了強大功能的同時，也引入了許多新的設計問題。其中之一就是如何實現內核間的互連。首先，如何實現一個穩定可靠的內核互連機制？這種互連機制會在很大程度上影響SOC 系統的性能甚至是功耗，簡單的總線結構已無法滿足SOC 系統中越來越復雜的通信需求[2]。一個由多個內核組成的系統如果使用總線連接，則會需要很長的連線，而這樣的總線不可能達到很高的速度。另外，芯片的同步越來越困難，按照傳統的方式使用單一時鐘已經變得幾乎是不可能的。所以，未來的SOC 最有可能采用一個全局異步局部同步[3]的工作方式（Globally Asynchronous and Locally Synchronous），也就是說芯片將不再使用一個統一的時鐘，而是采取一種分布式的方式，只是在局部（如一個內核內部）使用傳統的單一時鐘。相對于SOC 而言，全新的NOC（Network on chip）體系結構是更高層次、更大規模的片上系統，是片上的網絡系統。片上網絡就是將網絡技術應用于SOC 模塊互連的設計方法， NOC 技術的核心思想是將計算機網絡技術應用到芯片設計中來，以便徹底解決多CPU 的體系結構問題。NOC 可以定義為在單一芯片上實現的基于網絡通訊的多處理器系統。NOC 包括運算和通訊兩類節點。運算節點（又稱為資源，Resource）完成廣義的運算任務。它們既可以是SOC，也可以是各種單一功能的IP；通訊節點（又稱交換開關，Switch）負責運算節點之間的數據通訊。通訊節點及其之間的網絡稱為OCN（On Chip Network），它借鑒了分布式計算機系統的通訊方式，用路由和分組交換技術替代傳統的總線技術完成通訊任務。本文我們主要介紹交換開關。