片上網(wǎng)絡(luò)映射優(yōu)化算法研究.pdf

1、片上網(wǎng)絡(luò)(Network on Chip，NoC)是應(yīng)對超大規(guī)模集成電路設(shè)計中由尺寸和通信需求等因素帶來的諸多問題的一種全新方案。本論文從NoC基礎(chǔ)理論入手，重點對面向低功耗和低延時的多異構(gòu)核協(xié)作系統(tǒng)NoC映射問題進行了研究，建立了分階段映射的數(shù)學模型，并設(shè)計了用于搜索最優(yōu)映射方案的高效算法。
　　 本文將NoC設(shè)計中的映射劃分為兩個階段，分別是應(yīng)用任務(wù)圖中的任務(wù)節(jié)點到IP核的映射以及從IP核到NoC平臺中位置的映射。根據(jù)2D

2、Mesh拓撲NoC平臺的特性，并結(jié)合映射兩階段的不同特點，本文提出了NoC系統(tǒng)能耗和延時計算的粗略模型和精確模型。在第一階段的映射方案搜索中，本文采用粗略計算模型對能耗和延時性能進行分析；而在對映射第二階段方案的搜尋時，本文會使用精確計算模型對映射結(jié)果進行評估。
　　 NoC設(shè)計中的映射屬于NP問題，而面向能耗和延時的映射求解又屬于多目標規(guī)劃問題。為了快速搜索問題的最優(yōu)解，本文提出了混沌離散粒子群優(yōu)化算法。它屬于群智能優(yōu)化算法的

3、范疇，具有計算簡單、收斂速度快、不易陷入局部最優(yōu)，以及適宜解決離散空間優(yōu)化問題等優(yōu)點。結(jié)合由本文所提出的能耗和延時的計算模型所建立起的評價函數(shù)，混沌離散粒子群算法被用到映射兩個階段方案的搜索中，在降低搜索運算量的前提下，最終映射結(jié)果的能耗和延時都得到很大程度的降低。為了將混沌離散粒子群優(yōu)化這一抽象的算法同具體的NoC最優(yōu)映射方案搜索相結(jié)合，本文在映射的兩個搜索階段中設(shè)計了如NoC-IP對應(yīng)表等不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及表交換等執(zhí)行規(guī)則，分別建立