面向溫度優(yōu)化的三維片上網(wǎng)絡(luò)任務(wù)分配與調(diào)度方法研究.pdf

1、在基于三維片上網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的多核片上系統(tǒng)中，處理器所執(zhí)行任務(wù)在MPSoC中的位置決定了系統(tǒng)計(jì)算功耗的分布與通信功耗的大小，對(duì)芯片溫度產(chǎn)生重要影響。任務(wù)分配和任務(wù)調(diào)度分別在MPSoC運(yùn)行初期以及運(yùn)行過(guò)程中決定任務(wù)的分布情況，因此，研究MPSoC中的任務(wù)分配與任務(wù)調(diào)度，對(duì)實(shí)現(xiàn)MPSoC的溫度優(yōu)化具有非常重要意義。
　　論文的主要工作是從MPSoC的任務(wù)分配、溫度信息共享以及任務(wù)調(diào)度三個(gè)方面著手，設(shè)計(jì)基于任務(wù)的溫度優(yōu)化機(jī)制，實(shí)現(xiàn)基于三維片上

2、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的多核片上系統(tǒng)的溫度優(yōu)化。論文首先通過(guò)建立和分析3D NoC通信能量模型和熱量模型，設(shè)計(jì)了一種兼顧處理器計(jì)算功耗、系統(tǒng)通信功耗以及系統(tǒng)不同位置散熱能力影響的任務(wù)分配算法3D-EOTA。該算法在減小通信功耗的同時(shí)，降低了系統(tǒng)的峰值溫度。其次，針對(duì)任務(wù)調(diào)度過(guò)程中的溫度信息全局共享問(wèn)題，在分析了傳統(tǒng)的多播路由算法的基礎(chǔ)上，提出了一種充分利用公共傳輸路徑以及TSV特性的多播路由算法3D-POM，并以此設(shè)計(jì)了溫度信息全局共享機(jī)制。3D-P

3、OM不僅降低了通信延時(shí)，而且減小了系統(tǒng)的通信功耗。最后，論文在溫度信息共享機(jī)制的基礎(chǔ)上，通過(guò)構(gòu)建溫度預(yù)測(cè)模型以及任務(wù)遷移策略，設(shè)計(jì)了一種基于分布式的任務(wù)調(diào)度方法3D-DTS，避免了集中式溫度管理帶來(lái)的通信阻塞與局部熱點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，保證了系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中溫度的均衡分布。
　　在基于Noxim與HotSpot的仿真環(huán)境中，論文對(duì)設(shè)計(jì)的任務(wù)分配算法、多播路由算法以及任務(wù)調(diào)度方法分別進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)規(guī)模為4x4x3并基于隨機(jī)測(cè)試