無緩存片上網(wǎng)絡(luò)路由算法研究.pdf

1、伴隨著集成電路的發(fā)展,單芯片集成的IP核越來越多,芯片從以計算為中心開始向以通訊為中心轉(zhuǎn)移,形成了新的集成電路體系結(jié)構(gòu),即片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(Network-on-Chip,NoC)。當(dāng)前關(guān)于片上網(wǎng)絡(luò)的研究多數(shù)是基于有緩存的路由,但是緩存增加了芯片的面積開銷和能耗,本文研究了無緩存NoC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和路由算法,提出了改進(jìn)的無緩存NoC路由算法并進(jìn)行了仿真評估。
　　為了解決現(xiàn)有的基于二維n×nMesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無緩存路由算法中存在高注入率下

2、網(wǎng)絡(luò)平均延遲長等問題,本文首先以BLESS_PERM算法為基礎(chǔ),提出了DC-BLESS算法,該算法借鑒交通控制中的“綠波聯(lián)動”思想,采用偏轉(zhuǎn)次數(shù)越低優(yōu)先級越高的策略快速降低網(wǎng)絡(luò)中的流量,減少了網(wǎng)絡(luò)平均延遲。為了防止某些數(shù)據(jù)微片偏轉(zhuǎn)次數(shù)過多,對偏轉(zhuǎn)次數(shù)大于閾值的情況,進(jìn)行清零操作,提高數(shù)據(jù)微片的優(yōu)先級。然后,針對二維n×nMesh網(wǎng)絡(luò)直徑大、頂點之間距離遠(yuǎn)的缺點,提出了Z-Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),將二維Mesh拓?fù)涞淖笊吓c右上、右上與左下、左下

3、與右下三對頂點進(jìn)行了連接,從而縮短網(wǎng)絡(luò)直徑,降低網(wǎng)絡(luò)延遲。最后,針對Z-Mesh結(jié)構(gòu)的特點對DC-BLESS算法的數(shù)據(jù)微片有效端口計算方式進(jìn)行了修改,提出了基于Z-Mesh結(jié)構(gòu)的Z-DC-BLESS算法,降低了網(wǎng)絡(luò)的平均延遲。
　　為了對所提出的DC-BLESS算法和Z-DC-BLESS算法進(jìn)行仿真驗證,本文設(shè)計了NoC路由算法性能仿真器。通過對BLESS_PERM、DC-BLESS和Z-DC-BLESS三種算法的仿真結(jié)果對比發(fā)現(xiàn)