基于可重配置路由器的片上網(wǎng)絡研究.pdf

1、片上網(wǎng)絡是復雜多核片上系統(tǒng)通信架構設計的關鍵技術。路由器作為片上網(wǎng)絡的核心部件，其結構及控制機制對系統(tǒng)的通信效率和功耗等有顯著影響。傳統(tǒng)的靜態(tài)配置路由器在可擴展性和靈活性方面存在著不足，難以滿足多核片上系統(tǒng)多變的應用需求。設計能夠根據(jù)網(wǎng)絡狀態(tài)選擇最優(yōu)工作模式的具有可重配置能力的片上路由器，提高了系統(tǒng)的可擴展性和靈活性，能夠顯著的縮短片上網(wǎng)絡芯片的開發(fā)周期。本文針對片上路由器結構及其控制機制進行研究，提出一種可重配置路由器DCRouter

2、，并將其應用到IP核與路由器之間多對多互連的EMesh拓撲結構中，從而構成可重配置的片上網(wǎng)絡結構DCNoC。
　　 本文的主要研究內(nèi)容包括：(1)總結了片上網(wǎng)絡技術在理論研究和商業(yè)應用方面的發(fā)展現(xiàn)狀，并對可重配置片上網(wǎng)絡的研究意義進行分析。(2)深入研究了片上路由器的基本結構及其控制機制，包括蟲孔路由器和虛信道路由器內(nèi)部結構及其工作原理，無死鎖的自適應路由算法設計等。(3)建立了片上網(wǎng)絡的熱量分布模型，提出一種無死鎖的熱量均衡路

3、由算法DTBR，仿真結果表明該算法在時延吞吐性能和熱量均衡特性方面都具有明顯優(yōu)勢。(4)開發(fā)了一種改進的Noxim片上網(wǎng)絡仿真器，該仿真器基于虛信道路由器結構，能夠仿真多種不同參數(shù)配置下的時延吞吐等性能。(5)本文分析了IP核與路由器之間多對多互連拓撲結構的片上網(wǎng)絡，在時延、吞吐、硬件開銷等方面的特性，設計出一種IP核動態(tài)有選擇接入的EMesh結構可重配置片上網(wǎng)絡DCNoC。(6)結合對片上路由器結構及其控制機制的研究結果和DCNoC的