收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

网格NoC平台中的若干关键技术研究

周文彪  
【摘要】: 片上网络(NoC:Network-on-Chip)是一种针对多核SoC设计的新型片上通信架构。对于传统共享总线通信结构中存在的延迟、通信性能瓶颈以及设计效率问题,NoC提供了一种新的片上通信结构解决方案。本文首先论述了NoC的国内外研究现状,然后论述了以NoC为通信架构的系统芯片设计流程。在此基础上,我们针对二维网NoC拓扑结构,分析了其性能特点、路由算法、以及NoC中单个路由节点功耗和性能评估模型,并同时与通用的片上共享总线的性能与硬件开销进行了比较。 同时,低功耗是超大规模集成电路设计的一个趋势,特别是对一些嵌入式系统、移动终端以及手持设备。对于NoC设计,可以分别在各个层次,如物理层、链路层、网络层、应用层等降低NoC的能量消耗。本文针对NoC这种片上通信架构,主要研究在网络层和应用层进行低功耗设计的技术以及性能分析方法,其主要工作如下: 首先,针对超深亚微米半导体工艺下,片上通信的数据完整性日益严重的问题,提出了一种自适应的NoC链路数据保护方法。该方法根据通信链路的错误概率以及系统的可靠性约束要求,自适应的在片上通信链路的可靠等级与功耗之间进行折衷,使得满足片上通信链路数据完整性要求的同时,NoC的通信能量消耗最小。 其次,针对NoC采用网络通信的特点,提出了一种基于网络积分的NoC报文延迟计算方法。该方法通过对输入报文的到达曲线以及路由节点的服务曲线分析,采用网络积分理论,计算出报文在NoC中的传输延迟;同时对NoC中路由节点采用不同仲裁策略的报文延迟计算方法进行了研究,并在准确度上与周期准确级仿真进行了比较。 再次,针对NoC设计过程中IP核映射和路由分配两个关键步骤,提出了一种基于PSO的低功耗IP核映射和链路平衡的路由定制算法PLBMR。针对二维网格NoC,在提出了NoC能量消耗和通信链路负载平衡的数学计算方法的基础上,解决了IP核映射和路由分配的PSO粒子表示问题。但是对于不同的应用,各个IP之间的通信数据流类型会有很大差别,为了得到优化的性能,需要根据具体的应用设置合适的算法参数。 最后,针对不规则的2维NoC拓扑结构,提出一种避免死锁的低功耗全定制路由算法EA_TP。该路由算法以转弯禁止的死锁避免路由算法为基础,考虑链路长度以及链路上通信容量两个因数,选择合适的转弯被禁止,同时保证NoC的全连接,然后采用Dijkstra最短路由路径算法,构造所有通信流的路由路径。EA_TP算法采用路由表的方法构造定制路由,保证了在合理的面积开销范围内,解决了不规则NoC的死锁问题,同时使得NoC通信能量消耗最小。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 朱小虎;曹阳;王力纬;;多级拥塞控制的NOC路由算法[J];北京邮电大学学报;2007年05期
2 陈青;郝跃;蔡觉平;;基于分组网络结构NOC的蚁群路由算法[J];半导体技术;2008年02期
3 柴炜;;多处理器系统级芯片时代的片上网络技术[J];黑龙江科技信息;2008年21期
4 唐名华;赖国明;;一种适用于非对称mesh片上网络的选择策略[J];韩山师范学院学报;2009年03期
5 侯雷;;片上网络拓扑结构分析研究[J];科技信息;2010年14期
6 郝晓洁;顾华玺;尚军辉;;片上网络调度算法相关研究[J];中国集成电路;2011年04期
7 万健;李丽;王佳文;张宇昂;;“包-电路交换”片上路由器设计与实现[J];微电子学与计算机;2011年07期
8 王晓袁;杨银堂;;一种用于片上网络的交换开关结构[J];微计算机信息;2008年26期
9 陆俊林;刘丹;佟冬;程旭;;一种提供高效带宽分配和低延迟的片上通信仲裁方法(英文)[J];北京大学学报(自然科学版);2009年01期
10 鞠宏浩;顾华玺;尹小杰;;片上网络中服务质量的研究[J];计算机与现代化;2009年04期
11 岳培培;陈杰;刘建;Sheraz Anjum;;用于片上网络的网络接口设计[J];计算机工程;2009年10期
12 欧阳一鸣;董少周;梁华国;;基于2D Mesh的NoC路由算法设计与仿真[J];计算机工程;2009年22期
13 李晓辉;曹阳;王力纬;陈晨;;基于遗传算法的片上网络缓冲分配算法[J];北京邮电大学学报;2009年06期
14 段新明;杨愚鲁;杨梅;;基于PRDT的16节点NoC路由算法[J];计算机工程;2007年09期
15 朱樟明;周端;杨银堂;;片上网络体系结构的研究与进展[J];计算机工程;2007年24期
16 朱小兵;顾华玺;王长山;;SD:一种适用于基于mesh拓扑的片上网络路由算法[J];微计算机信息;2009年23期
17 陈延仓;谢伦国;李晋文;;一种基于遗传算法的片上网络映射算法[J];计算机工程与科学;2009年S1期
18 耿罗锋;张多利;高明伦;;8核NoC原型芯片设计与应用性能评估[J];电子测量与仪器学报;2009年11期
19 郭彬;王长山;;折叠式Clos拓扑在片上网络中的应用[J];中国集成电路;2010年02期
20 罗丹;吴宁;;基于OCP接口的片上网络性能评估平台[J];中国集成电路;2010年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 付斌章;韩银和;李华伟;李晓维;;针对片上网络(NoC)芯片的单向虚拟测试总线[A];第五届中国测试学术会议论文集[C];2008年
2 苗国明;付晓玲;;多媒体传输控制技术研究[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集(上册)[C];2007年
3 蒋勇男;李玉柏;;MESH结构OE路由节点设计[A];中国通信学会第五届学术年会论文集[C];2008年
4 欧阳一鸣;朱兵;梁华国;;一种用于片上网络的自适应路由算法[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2008年
5 黄玉玲;许川佩;陈于倩;颜晓凤;;改进粒子群算法的NoC映射研究[A];2010中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2010年
6 张哲;崔莉莉;;一种基于SystemC的片上网络辅助设计工具[A];2009年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(上册)[C];2009年
7 杨中明;李玉柏;;NOC功耗分析与建模[A];四川省电子学会半导体与集成技术专委会2006年度学术年会论文集[C];2006年
8 杜高明;张多利;高明伦;马亮;耿罗锋;尹勇生;宋宇鲲;;全互连NoC多核体系结构研究[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2008年
9 王祺;吴宁;葛芬;;片上网络仿真与性能评估[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2008年
10 苏琦;李玉柏;王坚;;用OPNET实现片上网络仿真[A];2008年中国西部青年通信学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周文彪;网格NoC平台中的若干关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
2 全励;片上网络的网络分配与服务质量研究[D];浙江大学;2012年
3 范英磊;无线流媒体传输的服务质量关键问题研究[D];北京邮电大学;2007年
4 程志全;三维几何模型的流式传输[D];国防科学技术大学;2008年
5 张剑贤;高性能片上网络关键技术研究[D];西安电子科技大学;2012年
6 朱晓静;片上网络的结构设计与性能分析[D];中国科学技术大学;2008年
7 张庆利;多核SoC中的片上网络关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
8 管旭光;异步片上网络的关键技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
9 吴丹;高效能计算型存储器体系结构关键技术研究与实现[D];华中科技大学;2012年
10 马志龙;基于用户感知质量优化的流媒体服务系统的研究[D];华中科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 鲁璐;无线广播系统的错误控制研究[D];电子科技大学;2010年
2 许娜;无线网络TCP协议的改进研究[D];燕山大学;2006年
3 谢亚光;面向流式传输的视频压缩算法以及错误控制技术的研究和实现[D];浙江大学;2003年
4 陈青;网络处理器中IX总线的研究与设计[D];西安电子科技大学;2008年
5 董少周;NoC路由算法及仿真模型的设计与研究[D];合肥工业大学;2009年
6 艾真;基于黑总线传输技术的虫洞路由设计[D];电子科技大学;2007年
7 张文婷;NoC系统中双核计算节点的设计与实现研究[D];合肥工业大学;2008年
8 王晓袁;片上网络系统模型[D];西安电子科技大学;2008年
9 蒋勇男;片上网络路由算法及应用研究[D];电子科技大学;2008年
10 李蕾;应用于NoC的小规模PRDT(2,1)布线及路由问题的研究[D];河北工业大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前9条
1 中国电子信息产业发展研究院培训中心 IT治理专家 孙强 IT服务管理顾问 李长征;问题管理:事件的“治本药方”[N];通信产业报;2004年
2 朱文博;认识TCP/IP和ISO-OSI[N];电脑报;2003年
3 孙得愚 胡婷婷;我国民事再审制度应予改革[N];江苏经济报;2005年
4 陈代寿;IFCP取FC与IP所长[N];中国计算机报;2003年
5 山东省信息产业厅 韩旭东;无线网络跨层设计[N];计算机世界;2004年
6 ;邮储统版业务知识(十一)[N];中国邮政报;2005年
7 河北 于健;NetBEUI和IPX/SPX协议的安装与设置[N];电脑报;2001年
8 王龙;汉字智能识别产业何时成形[N];中国计算机报;2002年
9 本报记者 张若楷;科技让印前更流畅[N];中国新闻出版报;2005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
  • 010-62982499
  • 010-62783978