面向多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的可重構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)建模與仿真.pdf

1、片上網(wǎng)絡(luò)NoC作為解決復(fù)雜SoC的片上通信問題的先進(jìn)方案，是SoC發(fā)展的必然趨勢(shì)。NoC設(shè)計(jì)包括拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇、路由算法確定、以及基本組件設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)不同的設(shè)計(jì)方案在性能上存在巨大的差異，因而構(gòu)建一個(gè)通用的可重構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建模平臺(tái)顯得尤為重要。
　　論文首先研究了NoC體系結(jié)構(gòu)，分析了NoC基本組件的重構(gòu)特征，確立了可重構(gòu)NoC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建模流程。通過對(duì)NoC結(jié)構(gòu)特征，如拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、路由算法及緩沖區(qū)深度等進(jìn)行重構(gòu)分析，將其具

2、體化為各種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，并以此設(shè)計(jì)了支持重構(gòu)NoC系統(tǒng)建模的各種組件，包括可重構(gòu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接模塊、路由單元模塊以及網(wǎng)絡(luò)適配模塊。利用這些具有可重構(gòu)特征的組件，結(jié)合NoC重構(gòu)配置軟件，實(shí)現(xiàn)了快速靈活的NoC系統(tǒng)建模。結(jié)合Modelsim仿真工具對(duì)建立的NoC系統(tǒng)RTL級(jí)模型進(jìn)行性能分析，重點(diǎn)研究了其網(wǎng)絡(luò)吞吐和網(wǎng)絡(luò)延時(shí)特性，驗(yàn)證了平臺(tái)建模的有效性。論文在充分研究與分析2DMesh、Torus、FT等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，針對(duì)2DMesh結(jié)構(gòu)網(wǎng)

3、絡(luò)直徑過長的缺陷，結(jié)合廣義 Petersen圖對(duì)稱性、強(qiáng)正交性、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)勢(shì)，提出了一種兩層可擴(kuò)展互連網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)——GP-Ring。依據(jù) GP-Ring結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了無死鎖的GP-Ring路由算法，該算法根據(jù)路由節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)結(jié)點(diǎn)在GP-Ring網(wǎng)絡(luò)中坐標(biāo)相對(duì)位置選擇消息的輸出端口。
　　論文所設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的可重構(gòu)NoC系統(tǒng)建模平臺(tái)，適于多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，縮短了建立NoC系統(tǒng)的周期，對(duì)不同應(yīng)用需求的片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)有良好的通