片上網(wǎng)絡(luò)NoC的通信研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、在半導(dǎo)體技術(shù)的快速發(fā)展過程中,IP復(fù)用技術(shù)曾為集成電路發(fā)展注入前進(jìn)的動力。隨著芯片復(fù)雜程度的不斷提高,設(shè)計復(fù)用的思路也被借鑒至芯片及其通信結(jié)構(gòu)中,并從IP復(fù)用發(fā)展到應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)用,而片上網(wǎng)絡(luò)的多核處理器結(jié)構(gòu)就是復(fù)用技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)級別的實例。在片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,各子系統(tǒng)間的通信性能是影響整個系統(tǒng)性能的重要因素。本文主要在以下3個方面對片上網(wǎng)絡(luò)的通信問題進(jìn)行了探索性研究: (一)利用分布式存儲結(jié)構(gòu)的傳輸特點提高片上網(wǎng)絡(luò)的通信效率。

2、 針對目前基于Simulink的多核設(shè)計流程中,系統(tǒng)間通信效率不高的現(xiàn)狀,本文在該多核設(shè)計流程中加入分布式存儲器服務(wù)部件,利用該服務(wù)部件內(nèi)部的仲裁以及緩存機(jī)制,達(dá)到提高系統(tǒng)間通信性能的目的。通過對Motion-JPEG圖像的解碼實例進(jìn)行測試分析,獲得結(jié)果如下:分布式存儲器服務(wù)部件使多核系統(tǒng)在10幀Motion-JPEG圖像的解碼時間上縮短了45%。從系統(tǒng)內(nèi)部處理器單元消耗在通信上的時間比例角度分析,使用分布式存儲器服務(wù)部件后,與使

3、用全局存儲單元的通信部件相比,通信時間占總解碼時間比例下降了45%~64%。 (二)提出了基于功能映射來緩解片上網(wǎng)絡(luò)通信擁塞的方法。 對片上網(wǎng)絡(luò)任務(wù)映射問題進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,以各節(jié)點的通信擁塞情況作為映射參數(shù),將通信問題納入功能映射的一部分,加入到設(shè)計初期的探索中。在此基礎(chǔ)上,對仍然不滿足帶寬要求的節(jié)點,加入流量控制單元,利用該單元實現(xiàn)擁塞節(jié)點處流量監(jiān)控以及路由調(diào)度的作用。通過對H.264解碼器的實例進(jìn)行測試分析,加入流量控

4、制單元后,網(wǎng)絡(luò)擁塞的節(jié)點通信效率提高了20%。 (三)針對NoC通信中的安全問題,提出了設(shè)計安全路由的虛擬安全通道以及路徑驗證的解決方法。 為了對系統(tǒng)間進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行安全防護(hù),本文對片上網(wǎng)絡(luò)安全問題進(jìn)行了探索性研究:首先,本文通過在交換單元結(jié)構(gòu)中引入虛擬安全通道,避免惡意占用帶寬帶來的通信阻塞;其次,通過在網(wǎng)絡(luò)接口中加入加/解密引擎,防止網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的敏感信息被竊?。蛔詈螅ㄟ^引入互補路徑檢測進(jìn)行讀寫授權(quán)的方法,防

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