Flow Control Fundamentals（流控基础）
interconn-study 流控篇 Day 15：Dally & Towles Ch.9——路由回答「走哪条路」，流控回答「带宽与缓冲怎么分」。电信侧演进见 Switching Principles；本页聚焦 NoC 粒度与延迟公式。
Source: interconn-study-21d-day-15.md
Message / Packet / Flit / Phit
| 层 | 单位 | 含义 | 典型大小 |
|---|---|---|---|
| L4 | Message | 应用语义（整块张量） | B–KB |
| L3 | Packet | 路由/流控单元；可拆 Message | B–KB |
| L2 | Flit | 缓冲与链路原子；同包同路径 | 64–256 bit |
| L1 | Phit | 一拍物理位宽 | 16–64 bit |
Packet ≈ head + body×N + tail。WSE 侧：用户 Memory Stream 块 ≈ Message；fabric 上色通道传输的原子更接近 Flit/Packet（公开细节不足，作工程猜测）。
四种交换与延迟
| 方式 | 缓冲 | 空载延迟直觉 | 缓冲代价 |
|---|---|---|---|
| 电路 | 预占通路 | setup + 数据；setup ∝ H | 低，但占链路 |
| 报文 (SAF) | 每跳整包 | ∝ H × T_packet | 大 |
| 虫孔 (WH) | 每跳数 flit | setup + 流水；H 项 ≈ flit 级 | 小 |
| VCT | 足够装整包 | 空载≈WH；拥塞可整包停 | 中–大 |
空载粗公式（H 跳，路由器延迟 T_r，链路 T_w）：
| 方式 | 延迟 |
|---|---|
| SAF | ≈ H × (T_packet + T_r + T_w) |
| Wormhole | ≈ T_packet + H × (T_flit_setup + T_r + T_w)（头建路径后体流水） |
| VCT | 空载 ≈ WH；堵时接近 SAF |
笔记量级：WSE 规模 ~30 跳时，虫孔可比 SAF 快一个数量级——NoC 几乎必选 WH/VCT。
HoL Blocking
虫孔下 head 卡住 → body 占满沿途缓冲/链路 → 无关目的地的报文也被堵。抗性：SAF/VCT 较好（整包可让路），纯 WH 最差。解药：虚通道 → Virtual Channel Flow Control。
与死锁
虫孔把资源依赖拉到「缓冲槽」粒度 → CDG/无死锁路由成为刚需。见 Deadlock-Free Routing CDG、Duato Escape VC。
选型直觉（AI / WSE）
| 场景 | 倾向 |
|---|---|
| PE–PE 短消息、延迟敏感 | Wormhole |
| 大突发、可接受缓冲 | VCT 或 WH+更大缓冲 |
| 固定带宽虚电路 | 电路 / TDM |
相关页面
- Switching Principles — 电路→虫孔演进（电信视角）
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- NoC Router Pipeline and Allocators — Day 17
- Cerebras WSE — 虫孔 + color
- Deadlock-Free Routing CDG and Dally Theorem
- Network Interface and System-Level Design — E2E / 流控 vs 拥塞（Day 19）
Citations
[1] interconn-study-21d-day-15.md — D&T Ch.9 Flow Control（Day 15）