三维片上网络(3D Network on Chip,3D NoC)层间采用硅通孔(Through Silicon Vias, TSV)互联。受限于制造工艺,芯片成品率随互联TSV数目的增加急剧降低,这不仅影响芯片通讯可靠性,甚至对3D NoC技术适用度提出严峻考验。此外,芯片复杂度提高使得功耗问题日益凸显,过大的功耗导致芯片温度急剧升高,严重影响芯片可靠性和性能,增加芯片面积和封装成本。针对成品率问题,本文提出一种容错机制,当链路中部分TSV故障时,确保通讯正常。针对功耗问题,本文设计两种低功耗编解码电路来降低NoC功耗。本文主要工作如下：1.提出自适应位宽重组机制根据故障通道中功能正常的TSV数目,实现传输数据位宽的自适应重组,重组后的数据位宽与功能正常TSV数目一致,从而利用所有功能正常的TSV进行层间通讯。其核心电路设计为可以单周期完成数据移位和加载且移位位宽可变的移位寄存器,用以降低数据位宽重组时的操作周期,提高位宽重组效率。本文所设计电路提高了芯片成品率,降低了由于引入容错电路带来的传输延迟,其最大可以容忍(N-1/N)%的TSV故障率(N为TSV总数),相对已有容错方法,传输延迟最大可以降低49%。2.设计实现两种低功耗编解码电路针对互连线自翻转,采用翻转编码算法,引入分组编码思想,将数据分成4组分别应用编码算法,达到一个较好的降低功耗效果。结合本项目中NoC所定义的数据包格式同时考虑到翻转编码算法对于连续数据表现较差的缺点,引入格雷码组成联合编码。针对相邻互连线间的耦合翻转,采用E/O BI编码算法,细分编码算法步骤,同时引入选通时钟,同一时刻只有一个模块工作,从而有效降低功耗。实验结果表明,翻转编码降低了12.1%的NoC功耗,E/O BI编码降低了13.7%的NoC功耗。