面向高密度計算的NoC平臺多發(fā)射技術(shù)研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展和生產(chǎn)生活的信息化，諸多領(lǐng)域?qū)μ幚砥鞯挠嬎隳芰μ岢隽烁叩脑V求。在算法方面，人們提出了多種高效的算法來解決實際問題，其中一部分的發(fā)展趨勢是計算密度急劇提高和支持并行計算。而在計算平臺方面，也演變出了各種經(jīng)過特別優(yōu)化的專用平臺用于滿足嚴(yán)苛的需求?；谄暇W(wǎng)絡(luò)(NoC)架構(gòu)的異構(gòu)多核處理器是其中一個重要的分支。研究提高異構(gòu)多核NoC處理器的性能，是半導(dǎo)體行業(yè)一個重要課題。
　　本文對上述問題，對面向高密度計算的NoC平臺

2、上多發(fā)射技術(shù)進(jìn)行了研究和實驗。本文所做主要工作如下:
　　一、針對單發(fā)射原型系統(tǒng)NoC平臺進(jìn)行多發(fā)射改進(jìn)分析，提出了基于可擴(kuò)展發(fā)射通道的主控制器設(shè)計，管理多發(fā)射的動態(tài)調(diào)度。針對多發(fā)射系統(tǒng)運算簇資源使用特性，設(shè)計了用于運算簇資源動態(tài)分配的空閑簇隊列和相應(yīng)排序算法。針對計算子任務(wù)的動態(tài)訪存特性設(shè)計了地址映射關(guān)系表，用于動態(tài)映射虛擬地址/實地址。針對動態(tài)分配運算簇和實地址的特性，設(shè)計了配置信息填充模塊。針對多發(fā)射改進(jìn)控制特性，進(jìn)行了原型

3、系統(tǒng)的DDR去通道化設(shè)計和狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)功能增強(qiáng)設(shè)計，用于適應(yīng)多發(fā)射改進(jìn)。針對瓶頸子任務(wù)，提出了支持局部算法級亂序多發(fā)射的優(yōu)化設(shè)計。
　　二、對本文設(shè)計的多發(fā)射主控制器建立了軟件功能模型，并加入了時間變量用于獲取系統(tǒng)運行的性能信息。在實驗準(zhǔn)備階段，完成對一種高密度算法的分析與任務(wù)映射。隨后，使用軟件模型加載高密度算法對系統(tǒng)進(jìn)行了多發(fā)射功能驗證和性能提升驗證，并對比了是否開啟局部算法級亂序多發(fā)射功能對系統(tǒng)性能提升的影響。根據(jù)性能分析結(jié)果，

4、提出了優(yōu)化系統(tǒng)運算簇構(gòu)成和算法映射的方法，并經(jīng)軟件模型驗證有效。最后，根據(jù)奇數(shù)個算法前/后端計算與偶數(shù)個的差距提出了解決辦法，經(jīng)軟件模型驗證有效。
　　三、對本文設(shè)計的多發(fā)射主控制器進(jìn)行了RTL級代碼編寫，并進(jìn)行了系統(tǒng)硬件集成。首先使用ModelSim仿真驗證了子任務(wù)規(guī)模4096∶1縮比下的功能正確性，隨后在FPGA開發(fā)板上完成全規(guī)模實驗，驗證了設(shè)計的可行性和軟件模型獲取性能信息的準(zhǔn)確性。
　　本文改進(jìn)設(shè)計的多發(fā)射系統(tǒng)具有如