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随着计算机系统对互连网络性能需求的提高，传统的电互连技术出现了许多无法克服的问题，光互连技术应运而生。本文设计了一种新的基于高速光开关的处理器间光互连结构——PIBOS，并在此基础上提出了单级PIBOS和多级PIBOS中的链路仲裁和路由算法。模拟结果表明，采用PIBOS互连结构，减少了数据传输过程中的光电转换操作，提高了网络的吞吐率，降低了系统延时，并很好地实现了互连系统的扩展。