面向異構集成的NoC路由算法研究.pdf

1、在科技的不斷發(fā)展中，片上系統(tǒng)(System-on-Chip，SoC)的IP核的數量也在不斷的增加，而這種情況使得采用總線結構通信的SoC遇到了通信質量下降等問題。通信延遲、功耗增大和運行效率低下已經是存在于SoC研究過程中的重大問題。而此時片上網絡(Network-on-Chip)結構的提出，有效的解決了總線結構中存在的各種問題，使得芯片的性能有了很大的提高，同使也為研究人員指明了新的研究方向。
　　NoC的概念是將計算機網絡的結

2、構思想運用到芯片中，以實現(xiàn)全局異步，局部同步的通信模式，來有效解決之前所面臨的通信問題。在NoC的研究中，拓撲結構、路由器結構和路由算法是研究的三個重要方面。一個好的拓撲結構、路由器結構或者路由算法能有效提高整個芯片的性能。
　　本文做了如下工作：
　　一：為了更加貼近實際的應用，在充分了解了同構模型下的路由算法后，對于異構模型做了深入的研究。在2D-Mesh的結構下，將其計算節(jié)點設為不同的IP核，并根據任務的分配情況進行了

3、路由算法的研究，并提出適應于異構模型下的多核動態(tài)負載路由算法，該算法以及時修改傳輸消息包的目的節(jié)點來實現(xiàn)整個芯片網路的動態(tài)負載均衡。
　　二：分析以前平臺在傳輸消息包的過程中是根據仲裁機制來選取下一個傳輸節(jié)點，這樣會存在傳輸包遠離目的節(jié)點并延長傳輸路徑的可能，于是提出選用了XY路由算法，并將該算法成功運用到了異構模型中。同時相應修改路由器結構中的傳包流程。在及時修改目的節(jié)點之后，采用XY路由算法將消息包傳輸到目的節(jié)點。同時對于多核

4、處理器系統(tǒng)，實現(xiàn)了分組策略，以實現(xiàn)將一個大核群集劃分成小集合來進行路由。
　　三：成功安裝Gem5研究平臺，對源代碼進行調試工作。并根據提出的多核動態(tài)負載路由算法進行了實驗，并得到實驗數據。
　　通過在Gem5平臺上的實驗結果表明當目的節(jié)點適當的修改之后并采用經典的XY路由算法，NoC的性能得到了改善，有的運行時間提高了5％。這說明在根據網絡的擁塞情況及時的修改目的節(jié)點之后，能夠在一定的程度上提高網絡的運行效率，同時會使整個