基于劃分的低功耗NoC設(shè)計算法.pdf

1、隨著超大規(guī)模集成電路設(shè)計技術(shù)和工藝的發(fā)展,CMOS技術(shù)進入了納米時代,低功耗設(shè)計技術(shù)和片上系統(tǒng)互連技術(shù)成為芯片設(shè)計中的新挑戰(zhàn)和必要技術(shù)。一方面,隨著縮放技術(shù)的發(fā)展,片上處理器、內(nèi)存、硬件模塊等IP核數(shù)目急劇增多,全局互連功耗占總功耗的比重越來越大。另一方面,為了克服傳統(tǒng)總線結(jié)構(gòu)的局限性,更好地解決大規(guī)?；虺笠?guī)模片上系統(tǒng)中眾多IP核之間的互連問題,一種全新的片上互連技術(shù)一片上網(wǎng)絡(luò)(Network-on-Chip,NoC)迅速成為國際上的

2、研究的熱點。
　　 片上網(wǎng)絡(luò)拓撲綜合問題,特別是基于具體應(yīng)用的片上網(wǎng)絡(luò)的拓撲綜合是近幾年剛提出的設(shè)計問題,仍然有許多設(shè)計挑戰(zhàn)。片上網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)定義了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部結(jié)點(包括計算結(jié)點和路由通信結(jié)點)的物理布局和互連方法,決定了網(wǎng)絡(luò)鏈路長度、網(wǎng)絡(luò)帶寬、吞吐率和芯片面積。針對以往的拓撲設(shè)計方法中存在著的問題,本文提出了一個二階段的設(shè)計流程。
　　 拓撲綜合的第一階段,在考慮模塊之間通信需求和物理位置信息下將功耗驅(qū)動的劃分和布圖規(guī)劃

3、集成到一起。不同的劃分策略會導(dǎo)致不同的劃分結(jié)果。只考慮通信需求忽略對功耗的影響時,利用像hMetis這樣的最小割劃分工具就能得到一個較好的結(jié)果,但是劃分的目標是希望得到不僅僅是通信需求花費最小化更要是功耗最小化的結(jié)果。因此,本文提出了一種基于樹的劃分方法進而找到分支之間的割,這樣,高度相關(guān)的模塊被集聚到同一個集群中從而共享同一個轉(zhuǎn)化器,得到性能、功耗最優(yōu)的結(jié)果。
　　 拓撲綜合的第二階段,首先,在以最小化鏈路功耗為目標函數(shù)下,利