片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型研究.pdf

1、目前，微電子技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一個很關(guān)鍵的時期。微電子技術(shù)發(fā)展的目標是不斷提高集成系統(tǒng)的性能及性能價格比。自50年前發(fā)明晶體管以來，為了提高電子系統(tǒng)的性能，降低成本，半導(dǎo)體的特征尺寸不斷縮小，加工精度不斷提高，同時硅片面積不斷增大。當前，SoC是微電子技術(shù)發(fā)展的熱點，整個系統(tǒng)中采用SoC可以減小芯片尺寸、增強系統(tǒng)功能、降低功耗。SoC的設(shè)計技術(shù)是從“集成電路”級設(shè)計到“集成系統(tǒng)”級設(shè)計轉(zhuǎn)變的結(jié)果，其設(shè)計是從整個系統(tǒng)性能出發(fā)，在單個芯片上完

2、成整個系統(tǒng)的功能。但是隨著系統(tǒng)的發(fā)展，多CPU體系是更大規(guī)模發(fā)展的趨勢，但總線結(jié)構(gòu)的原始構(gòu)思是基于單一CPU的，傳統(tǒng)總線結(jié)構(gòu)無法滿足發(fā)展的需求。于是，1999年左右?guī)讉€研究小組提出了一種全新的集成電路體系結(jié)構(gòu)NoC(Network on Chip)。其核心思想是將計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)移植到芯片設(shè)計中來，從體系結(jié)構(gòu)上徹底解決總線架構(gòu)帶來的問題。 本文首先對當前微電子的發(fā)展現(xiàn)狀進行了總結(jié)，并針對當前微電子行業(yè)中的前沿思想NoC的體系結(jié)構(gòu)進

3、行了充分的研究。其中，針對結(jié)構(gòu)中的物理連線模型、通訊節(jié)點開關(guān)、拓撲模型結(jié)構(gòu)等方面進行了總結(jié)和分析，并對基于通訊的NoC設(shè)計方法進行了討論。 由于NoC本身是一種全局異步局部同步(GALS)結(jié)構(gòu)，本文針對時鐘域中經(jīng)常遇到的時間抖動(jitter)和時間偏差(skew)問題的產(chǎn)生原因和解決辦法作了充分的闡述和總結(jié)。本文還對NoC中模塊的內(nèi)部時鐘和模塊與模塊間的時鐘進行了整理和分析，并對域間時鐘同步中常見的亞穩(wěn)態(tài)問題進行了總結(jié)。最后本