異構(gòu)多核SoC中片上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、片上網(wǎng)絡(luò)(NoC)作為一種新型的集成電路體系結(jié)構(gòu),替代了傳統(tǒng)的片上總線來(lái)完成多核之間的通信任務(wù)。NoC在盡最大努力服務(wù)的前提下,還要保證高吞吐量、低延時(shí)、低功耗等。本文著重研究NoC的通訊領(lǐng)域問(wèn)題,探討適合于異構(gòu)多核SoC中各資源節(jié)點(diǎn)間通訊的路由算法和交換方式,保證網(wǎng)絡(luò)通訊的暢通,從根本上提高NoC執(zhí)行任務(wù)的效率。
　　論文的主要工作如下:
　　一、基于“包-電路交換”機(jī)制的NoC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。由于“包-電路交換”適合于異構(gòu)多核

2、之間大批量數(shù)據(jù)的傳輸,研究了“包-電路交換”協(xié)議,分析它的傳輸特性和效率,并根據(jù)“包-電路交換”協(xié)議,對(duì)路由器的功能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分,完成了路由器的RTL級(jí)設(shè)計(jì)與仿真。
　　二、基于“包-電路交換”的NoC的路由算法分析與設(shè)計(jì)。為了充分發(fā)揮“包-電路交換”的優(yōu)勢(shì),盡可能成功的建立鏈路,選擇合適的路由算法至關(guān)重要。在基于“包-電路交換”的NoC上設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了三種不同的路由算法:XY路由、轉(zhuǎn)向路由、回退轉(zhuǎn)向路由。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與XY路由

3、相比,回退轉(zhuǎn)向路由算法使得網(wǎng)絡(luò)的平均吞吐量和平均包延遲最大改善分別為32.99％和24.21%。
　　三、探討“包-電路交換”NoC的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。針對(duì)“包-電路交換”在傳輸短包時(shí)的低效率問(wèn)題,分析三種針對(duì)短包傳輸?shù)膬?yōu)化方案:投機(jī)發(fā)送短包、綁定發(fā)送短包、配置網(wǎng)絡(luò)發(fā)送短包。由于第一種方案不需要增加額外的緩存資源,本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了支持投機(jī)發(fā)送的“包-電路交換”的路由器,減少了短包發(fā)送在鏈路建立階段的等待時(shí)間,提高了短包的傳輸效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)