熱-流均衡的混合型3DNoC拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計與映射算法研究.pdf

1、相對于二維片上網(wǎng)絡(luò)，三維片上網(wǎng)絡(luò)具有全局連線短、網(wǎng)絡(luò)延時小和通信功耗低等優(yōu)勢，但在實現(xiàn)工藝中的堆疊方式和高度密集的晶體管布局給芯片帶來了嚴重的散熱問題。拓撲結(jié)構(gòu)和映射算法的設(shè)計對3D NoC的系統(tǒng)流量、延時和溫度具有至關(guān)重要的影響，也是解決芯片散熱問題的突破口。
　　論文首先對3D NoC-Bus混合型拓撲結(jié)構(gòu)中的垂直總線展開研究，通過改造動態(tài)時分復用總線dTDMA的仲裁算法和路由器總線接口，提出了時間片大小和個數(shù)均動態(tài)可變的多動

2、態(tài)時分復用總線mdTDMA。mdTDMA不僅繼承了dTDMA的高總線利用率，而且有效提升了總線仲裁機制的公平性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性。結(jié)合對Mesh和Torus拓撲結(jié)構(gòu)的深入分析，提出了具有熱/流均衡特性的BTorus拓撲結(jié)構(gòu)及其路由算法。該結(jié)構(gòu)可以將更多的流量分布到芯片邊緣，為3D NoC的熱/流均衡提供了物理基礎(chǔ)并有利于芯片散熱?；贐Torus拓撲結(jié)構(gòu)和mdTDMA總線，構(gòu)成了一個低延時、熱/流均衡的混合型三維片上網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)3D N

3、oC-Bus BTorus。在充分研究了數(shù)據(jù)在垂直總線中傳輸?shù)哪芎奶匦耘c延時特征的基礎(chǔ)上，本文還提出了一種兼顧流量和功耗的B-T映射算法，從控制流量的角度保證混合型3D NoC的溫度分布均衡以及功耗最小化。
　　對本文提出的3D NoC-Bus BTorus拓撲結(jié)構(gòu)和B-T映射算法進行仿真驗證，實驗結(jié)果表明，其中的3D NoC-Bus BTorus具有良好的熱/流均衡性能和低延時、高吞吐率的通信性能。以規(guī)模為4×4×4的3D No