收藏本站
《合肥工业大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

MPSoC-NoC多核体系结构及原型芯片实现技术研究

杜高明  
【摘要】: 近年来,以Intel为代表的国际巨头纷纷将目光瞄准了多核技术,并从2005年开始陆续推出产品,如Intel~(TM)的Intel Core~(TM)2 Duo,AMD~(TM)的AMD Athlon~(TM) 64 FX均为双核处理器,SUN~(TM)的Niagara含有8个处理器核,STI(SONY~(TM)、TOSHIBA~(TM)和IBM~(TM))的CELL则由9个处理器核组成,ARM~(TM)公司的MPCORE由4个ARM-11处理器组成。 学术界则早在2000年就开始了多核SoC(Multi-Processor SoC,MPSoC)和NoC(Network on Chip)的研究,如斯坦福大学的Netchip项目,曼彻斯特大学的Marble项目,瑞典皇家技术学院的NOCARC项目等。目前,以MPSoC-NoC为代表的多核技术正在受到越来越多的学者的关注。 上述事实表明,以MPSoC-NoC为代表的多核技术正在成为下一代集成电路的主流设计技术。从SoC时代开始,集成电路设计技术已经成长为“半导体技术—电子技术—计算机技术”三个领域的交叉学科。随着时间的推移,计算机技术将扮演越来越重要的角色,计算机体系结构将越来越成为集成电路设计技术创新的源头,系统工程师将越来越成为高端芯片设计工程师的主体。多核技术的出现,带来了集成电路体系结构的根本变革,以冯-诺伊曼体系结构为代表的单核-单总线传统结构将逐渐退居二线,一个崭新的多核时代开始了。多核技术为高端集成电路设计技术带来了一个前所未有的广阔发展空间。 本文研究多核技术的体系结构及其原型芯片的设计、仿真和实现,主要工作如下: (1)提出了5种不同结构的MPSoC-NoC系统模型,同时从多个技术角度对比分析了5种结构的优缺点,为MPSoC-NoC系统级建模技术做了一些基础性工作。探讨了不同通讯架构对多核系统的整体性能的影响。最后基于BPM分类法建立了MPSoC-NoC形式化模型; (2)设计实现了单总线结构MPSoC、层次化总线结构MPSoC、全互连结构Ⅱ型NoC和二维网格结构NoC等4种不同体系结构的原型芯片,每种结构的原型芯片都集成了4个处理器,频率可达60Mhz。在此基础上又升级设计出4核层次化总线MPSoC原型芯片(增加功能IP)、6核全互连Ⅱ型NoC原型芯片和8核二维网格NoC原型芯片,并展开研究了这三种多核结构的可扩展性问题。分析表明,二维网格结构NoC的可扩展性最优; (3)定量分析了多核原型芯片的性能:首先建立原型芯片的性能测试环境,并提出MPSoC-NoC性能测试方法和并行程序的设计方法,然后定量测试了上述4种原型芯片的性能,并做了对比分析。实验表明,二维网格结构NoC的整体性能最优; (4)尝试给出MPSoC、NoC等重要概念的定义,总结了MPSoC-NoC的理论体系。提出可重构MPSoC、可重构NoC、节点双核NoC等构想。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN47

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 熊庆国;王鑫;文昕;王恒心;;多核技术在嵌入式领域的新发展[J];仪器仪表学报;2006年S3期
2 崔庆华;;多核对高职院校计算机专业教学影响的探讨[J];计算机教育;2009年12期
3 丛秋波;;展现多核虚拟化优势 推进多领域应用[J];电子设计技术;2010年01期
4 刘磊;;对片上多核系统的系统结构的研究[J];电脑知识与技术;2008年29期
5 高云;魏振钢;洪峰;王小华;杨妍妍;孙喜洲;;多核技术在数据结构课程中的引入与探讨[J];计算机教育;2010年14期
6 ;瑞萨为汽车电子多方面提供最佳MCU和技术支持[J];电子技术应用;2009年03期
7 杨国忠;;基于多核技术的数字内容处理平台[J];中国有线电视;2009年12期
8 吴继雁;;多核技术及发展趋势[J];哈尔滨轴承;2007年02期
9 陈志峰;张申生;张熙哲;;基于虚拟机技术的密码系统的研究与实现[J];计算机应用与软件;2009年03期
10 李玉岩;赵荣彩;金晓燕;肖金阁;;LRT流量对网络QoS的影响[J];计算机工程;2010年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杜高明;MPSoC-NoC多核体系结构及原型芯片实现技术研究[D];合肥工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 李勇;适用于高性能计算的虚拟机计算资源管理系统[D];华中科技大学;2008年
2 杨凌云;基于多核技术的并行图像检索系统的研究[D];北京化工大学;2009年
3 侯宁;二维网格结构的NoC通讯架构关键技术研究[D];合肥工业大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026