基于3D--MESH網(wǎng)絡的高效OBLIVIOUS路由算法研究.pdf

1、隨著半導體技術(shù)的飛速發(fā)展，未來集成系統(tǒng)將包含億萬個晶體管，由數(shù)百個IP核組成。而片上網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)(Network-on-Chip，NoC)就可以很好容納眾多IP核，并且滿足對通信和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。同時，伴隨芯片上IP核數(shù)的增加，帶來的芯片的面積、功耗不斷增大等問題。因而近年來，隨著三維集成電路的發(fā)展，三維片上網(wǎng)絡(Three-dimensional network-on-chip，簡稱3D NoC)以其更短的全局互連、更高的封裝密度、更小的

2、體積等諸多優(yōu)勢，逐漸成為NoC領(lǐng)域的主要研究方向。3D NoC中最常見的拓撲結(jié)構(gòu)就是3D-Mesh網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。因此研究設計3D-Mesh網(wǎng)絡中無死鎖的高效率的路由算法就有很重要的意義。
　　網(wǎng)絡吞吐率和傳輸延時是衡量互連網(wǎng)絡性能的重要指標，一個理想的路由算法應當同時具有最大的網(wǎng)絡吞吐率和最小的消息傳輸延時。路由算法主要分為自適應路由算法和確定性路由算法，自適應路由算法是消息在路由時可根據(jù)當前網(wǎng)絡中路徑的繁忙程度，自主選擇路徑通往目的

3、節(jié)點，這不能滿足最小的消息傳輸延時這一特性。同時它需要每個節(jié)點遍歷整個網(wǎng)絡，掌握整個網(wǎng)絡的狀態(tài)，這增加了路由器的復雜度，大大增加了成本。而確定性路由則不需要考慮網(wǎng)絡狀態(tài)，這就大大降低了路由器結(jié)構(gòu)的復雜度，隨機Oblivious路由算法是在確定性路由算法的基礎上加了選擇路由路徑的隨機性，在進行路由決策時，不考慮網(wǎng)絡狀態(tài)的路由算法，這一特性大大降低了路由器結(jié)構(gòu)的復雜度，同時，通過隨機地選擇路由路徑，Oblivious路由算法具有較高的路由靈