收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

NoC中通信过热点问题及容错路由方法研究

郭凯  
【摘要】: 随着超大规模集成电路的发展,单个芯片上容纳的晶体管数量越来越多,从而可以集成数以百计的IP核。由于传统的片上系统(System-on-Chip,SoC)采用了总线结构,使得SoC存在着地址空间有限、无法同时支持一对以上的用户通信和全局时钟同步等问题。单个芯片上集成的IP核的增多,将导致这些缺点不可调和。因此,SoC已经不适应未来集成电路的发展需求。为了解决上述问题,一些专家和学者借鉴了计算机网络技术,提出了全新的互连结构——片上网络(Network-on-Chip,NoC)。片上网络从体系结构上解决了传统的SoC所固有的问题,并且采用了全局异步局部同步(Globally Asynchronous Locally Synchronous, GALS)的通信机制,提供了良好的并行通信能力,使得NoC成为面向纳米工艺的新型体系结构。 目前,2D-Mesh结构的NoC是研究的最早、最广泛的拓扑结构。它的结构规则,并且易于实现。本文基于2D-Mesh结构展开研究,重点介绍了2D-Mesh结构片上网络通信的相关知识,针对片上网络通信过程中的过热点问题和通信时的路由器与链路容错问题提出了相应的解决方案。 本论文的主要工作如下: (1)介绍了片上网络产生的背景、片上网络研究的关键问题和国内外研究现状;此外,还介绍了2D-Mesh结构的NoC以及交换机制、路由算法和路由器与链路的容错技术等相关知识。 (2)深入分析2D-Mesh NoC的通信特点,提出了一种新的片上网络通信中过热点的弱化方案。该方案分别通过调节通信量较大的IP核所连的路由器的通信量和通信时尽量平衡整个网络的流量,从而达到弱化过热点的目的。本文增加了该类IP核所连接的路由器的数量,将原本一个路由器所承担的通信量分配到多个路由器上;并且在数据通信时采用了新的适应性路由算法来达到网络的流量均衡。实验结果表明,该方案能够有效的解决过热点的目的。 (3)针对NoC中路由器与链路的故障,提出了一种能够容错的可重构路由方案。若NoC中的路由器与链路出现故障,将导致NoC的通信不能有效的进行。该方案为每个路由器的输出端口设置标志寄存器,通过标志寄存器为路由算法提供路由器与链路的故障信息;在路由时避免经过出现故障的路由器与链路,从而达到NoC容错的目的。实验表明,该方案在保证NoC通信的基础上,具有较低的通信延时。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 崔晓坤;;基于Option Red系统的MRC上完全自适应路由算法[J];技术与市场;2011年07期
2 孙践知;刘乃瑞;张迎新;韩忠明;陈丹;;机会网络典型路由算法性能分析[J];计算机工程;2011年16期
3 刘宏英;高太平;卢永红;;RCP(n)网络的并行路由算法[J];山西师范大学学报(自然科学版);2011年02期
4 司卫国;张小刚;许诚;;一种基于IPv6的QoS组播路由算法[J];西安邮电学院学报;2011年04期
5 顾明霞;;一种新的基于LEACH的WSN路由算法[J];计算机仿真;2011年08期
6 王莹;;蚁群算法在无线传感器网络中的应用研究[J];计算机仿真;2011年06期
7 李超良;胡春华;;无线传感器网络中面向动态多跳的非均匀分簇路由[J];中南大学学报(自然科学版);2011年07期
8 向碧群;张正华;覃凤谢;宋华;王小平;;基于信道容量估计的一种认知无线电路由算法[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2011年04期
9 赵振东;刘方爱;;一种基于分区的移动P2P网络路由算法[J];计算机技术与发展;2011年09期
10 唐朝伟;周俊峰;邵艳清;唐晖;;无线传感器网络最优路由算法研究[J];计算机工程;2011年13期
11 邓亚平;蔺换换;;多级能量异构传感器网络能量有效的路由算法[J];计算机应用;2011年S1期
12 吕耀刚;蒋林;;一种完全自适应片上路由器的设计[J];微电子学与计算机;2011年07期
13 安庆敏;刘卫华;张力;李炜;;一种分布式路由表簇内广播传感器网络路由算法[J];现代建筑电气;2011年06期
14 解红;刘建;;DTN技术在环境监测网络中的应用[J];安徽农业科学;2011年20期
15 刘嘉;卢中宁;;基于数据收集的LEACH协议的研究与仿真[J];郑州轻工业学院学报(自然科学版);2011年03期
16 徐佳;王汝传;徐杰;廖俊;;容迟网络多副本路由技术研究[J];计算机科学;2011年08期
17 候洪丽;张霄霞;王福明;;ZigBee无线传输技术综述[J];山西电子技术;2011年04期
18 苏建山;;AdHoc网络中基于能量高效可靠传送的路由算法研究[J];黑龙江科技信息;2011年14期
19 易秀双;王兴伟;吴炜鑫;刘小锋;;基于WIA-PA网络中虚拟通信关系的路由算法[J];计算机科学;2011年09期
20 吴怡之;骆彦凌;许红安;赵晨旭;;基于Markov模型的WSN汇聚树路由协议[J];计算机工程;2011年18期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李婷;;多约束条件下的QoS路由算法研究[A];第十二届中国青年信息与管理学者大会论文集[C];2010年
2 郭成安;李建华;李明伟;;自适应分布式路由算法研究的新进展[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
3 王新生;史钗;郭慧;;基于蚂蚁算法的移动Ad Hoc组播路由算法[A];2006年全国理论计算机科学学术年会论文集[C];2006年
4 纪守领;李金宝;赵彩虹;;基于场的传感器网络路由选择方法研究[A];黑龙江省计算机学会2007年学术交流年会论文集[C];2007年
5 张蓉茜;陈晓曙;;一种分级多跳自组织无线通信网络的研究[A];江苏省通信学会2004年学术年会论文集[C];2004年
6 熊翱;;基于可用性的传输网链路路由算法[A];2006年全国通信软件学术会议论文集[C];2006年
7 易军;黄河;李太福;;基于DPSO的无线传感器网络QOS路由算法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
8 林春锋;闭孙社;;移动IP路由方案研究[A];广西计算机学会2009年年会论文集[C];2009年
9 欧阳一鸣;刘炎炎;倪晋照;;基于FPGA的NoC中容错路由器设计与仿真[A];第六届中国测试学术会议论文集[C];2010年
10 杨丞;张刚林;刘光灿;王路露;;一种针对P2P网络优化的Kademlia路由算法[A];2009年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(下册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 柯宗武;无线多媒体传感器网络QoS路由算法研究[D];武汉理工大学;2009年
2 付方发;基于片上网络的MPSoC关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
3 官健;无线传感器网络路由算法及相关问题研究[D];吉林大学;2012年
4 李元振;城市场景车载Ad Hoc网络单播路由机制的研究[D];北京邮电大学;2010年
5 郑丽娜;无线Ad Hoc网络中协作MAC协议和路由算法研究[D];山东大学;2011年
6 马柯;延迟容忍网络关键技术研究[D];中国科学技术大学;2011年
7 佟宁;Ad hoc网络节点移动技术及路由算法的研究[D];大连理工大学;2012年
8 刘有耀;片上网络拓扑结构与通信方法研究[D];西安电子科技大学;2009年
9 王安保;无线网络路由算法和MAC性能改进技术研究[D];东华大学;2011年
10 余燕平;多播路由算法的研究[D];浙江大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭凯;NoC中通信过热点问题及容错路由方法研究[D];合肥工业大学;2010年
2 陈玉平;片上网络容错路由器的设计[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 杨帅;P4P路由算法的设计与研究[D];河南大学;2010年
4 陈元甲;DTN路由算法的研究与改进[D];中南大学;2010年
5 韩宁;井下人员综合管理系统设计及相关路由算法的研究[D];大连理工大学;2010年
6 孙慧涛;无线AD HOC网络中分簇路由算法的研究[D];吉林大学;2010年
7 黄晓华;基于社会信息的移动社交网络路由算法[D];上海交通大学;2010年
8 罗艳霞;汽车行驶记录仪系统及路由算法研究[D];重庆大学;2010年
9 董鹏飞;路由算法及过滤器部署算法的研究与分析[D];郑州大学;2010年
10 张晶;基于多级网络的片上光互连系统的研究[D];西安电子科技大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈翔;无线路由器设计翻新[N];中国计算机报;2008年
2 李瀛寰;迈普路由高端突击[N];中国计算机报;2007年
3 胡英;Linksys WRT54G2无线路由器设计为先[N];计算机世界;2008年
4 本报记者 陈文忠;网络的防火墙与路由器[N];云南日报;2005年
5 邹琦;Windows 2000 Advanced Server中软路由的实现[N];计算机世界;2001年
6 ;ATCA在电信级路由中的设计重点[N];人民邮电;2007年
7 ;明基ASR688简单实用[N];中国计算机报;2002年
8 孙晖;路由器发展历程与趋势[N];人民邮电;2004年
9 张峰;博科四路出击[N];网络世界;2006年
10 中科院计算所信息网络室 庞迪;移动自组织网络的关键技术—路由协议[N];计算机世界;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