面向多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的NoC映射.pdf

1、超大規(guī)模集成電路(VLSI)特征尺寸的縮小使單個(gè)芯片上將集成數(shù)百個(gè)處理核心。在一個(gè)如此高集成度的系統(tǒng)中，片上互連成為設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。在這樣的背景下，通信集中的片上網(wǎng)絡(luò)(Network-on-Chip, NoC)應(yīng)運(yùn)而生。隨著研究的深入，NoC架構(gòu)的多核片上系統(tǒng)(MPSoC)產(chǎn)品的出現(xiàn)成為一種必然。因此，必須對(duì)NoC進(jìn)行優(yōu)化，以平衡設(shè)計(jì)面臨的性能、功耗等問(wèn)題。而NoC映射作為NoC優(yōu)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)成為研究的熱點(diǎn)。
　　本文圍繞流應(yīng)用在No

2、C“硬”平臺(tái)上的映射展開研究?；凇坝病逼脚_(tái)的NoC定制化設(shè)計(jì)，涉及的相關(guān)問(wèn)題主要是任務(wù)分配、任務(wù)調(diào)度以及通訊調(diào)度等。由于流應(yīng)用固有的重復(fù)性，本文將流水線機(jī)制引入到NoC設(shè)計(jì)中，以流水線調(diào)度為核心，完成了流應(yīng)用在同構(gòu)NoC“硬”平臺(tái)上的映射，達(dá)到在滿足性能要求的前提下優(yōu)化能耗的目的。
　　本文首先對(duì)目標(biāo)應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的定義，包括目標(biāo)平臺(tái)的三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、路由器結(jié)構(gòu)和路由機(jī)制，以及目標(biāo)平臺(tái)的功耗和延時(shí)模型的推導(dǎo)。在對(duì)映射算法所要解決的

3、問(wèn)題進(jìn)行定義和形式化后，用C++實(shí)現(xiàn)了基于流水線的高吞吐率低能耗的NoC映射算法。該算法采用啟發(fā)式和貪婪式的策略，同步完成了任務(wù)分配、調(diào)度和通訊調(diào)度，并同時(shí)降低了系統(tǒng)能耗。隨后對(duì)算法進(jìn)行擴(kuò)展，使之兼容三種不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的映射。最后，用SystemC對(duì)路由器、網(wǎng)絡(luò)接口和處理單元等進(jìn)行建模完成了模擬器的搭建。將映射結(jié)果輸入模擬器進(jìn)行仿真驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了算法結(jié)果與仿真結(jié)果的一致性。與相關(guān)文獻(xiàn)中的EACS算法相比，流應(yīng)用的吞吐率增加了約7倍，