三維片上網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，片上系統(tǒng)和二維片上網(wǎng)絡(luò)相繼產(chǎn)生。但隨羞芯片集成度的進一步提高，二維片上網(wǎng)絡(luò)在功耗、封裝密度、布局布線以及面積等方面出現(xiàn)了瓶頸。為了克服二維片上網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的瓶頸，三維片上網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生并迅速成為研究熱點。在三維片上網(wǎng)絡(luò)的研究中，拓撲結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵問題之一，三維片上網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)是影響三維片上網(wǎng)絡(luò)傳輸能力最主要的因素之一，直接影響三維芯片的性能。
　　本文對三維片上網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)進行研究，主要完成了以下工作:對國家自然科

2、學基金課題“基于柏拉圖立體多級裂變模型的三維片上網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的研究”進行深入了研究，整理敘述了三維片上網(wǎng)絡(luò)正四面體裂變拓撲結(jié)構(gòu)的生成過程;針對正四面體裂變拓撲結(jié)構(gòu)提出了編碼方案，提出了特定路由算法;對gpNoCsim片上網(wǎng)絡(luò)仿真器進行了三維擴展，并對本文提出的正四面體裂變拓撲結(jié)構(gòu)路由算法等進行性能仿真，仿真結(jié)果表明，在均勻負載模式下，正四面體裂變拓撲結(jié)構(gòu)的平均延時和平均跳數(shù)均低于Mesh結(jié)構(gòu)，當注入率為0.02時，平均延時比Mesh結(jié)構(gòu)

3、低16.8％、平均跳數(shù)比Mesh結(jié)構(gòu)少5.5％;在局部負載模式下，當注入率大于0.008時，正四面體裂變拓撲結(jié)構(gòu)的平均延時和平均跳數(shù)與Mesh結(jié)構(gòu)相比，均有明顯改善;提出了三維片上網(wǎng)絡(luò)超立方體裂變拓撲結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)有效地降低了超立方體的維度，同時又能繼承超立方體的優(yōu)點;對提出的四維超立方體裂變拓撲結(jié)構(gòu)進行了性能仿真，仿真結(jié)果表明，在均勻負載模式下，當網(wǎng)絡(luò)達到飽和時，四維超立方體裂變結(jié)構(gòu)的吞吐量比超立方體結(jié)構(gòu)高7.4％，比3D Mesh結(jié)構(gòu)