片上網(wǎng)絡(luò)虛通道分配算法研究.pdf

1、近年來(lái)，片上網(wǎng)絡(luò)已逐漸成為學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。隨著片上網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，片上網(wǎng)絡(luò)在面積資源等功耗方面的設(shè)計(jì)要求越來(lái)越嚴(yán)格，其片上通信對(duì)傳輸延遲比較敏感的特點(diǎn)尤為突出。蟲(chóng)孔路由算法具有對(duì)緩存空間要求少以及數(shù)據(jù)包延遲小的優(yōu)點(diǎn)，在片上網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛的應(yīng)用，但是在節(jié)點(diǎn)流量較大的情況下其本身的路由機(jī)制可能使得網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)隊(duì)頭阻塞的問(wèn)題，導(dǎo)致時(shí)延增加，吞吐率下降?，F(xiàn)有的虛通道技術(shù)將原有串行的緩沖資源并行化，有效地解決了隊(duì)頭阻塞的問(wèn)題。然而如何分配虛通道才能

2、在不需擴(kuò)大芯片面積的情況下提高片上網(wǎng)絡(luò)性能，成為NoC應(yīng)用中需要考慮的問(wèn)題。
　　本文研究了國(guó)內(nèi)外片上網(wǎng)絡(luò)虛通道技術(shù)的理論，通過(guò)分析片上網(wǎng)絡(luò)虛通道流量控制的機(jī)制，提出了基于重定向模型的虛通道分配算法(RMoVCA)，設(shè)計(jì)了虛通道重定向模型，緩存因物理通道故障或節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤而無(wú)法正常傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，并等待數(shù)據(jù)包重定向。該分配算法不僅解決了隊(duì)頭阻塞的問(wèn)題，還提高了吞吐率，增強(qiáng)了容錯(cuò)性。仿真結(jié)果證明，RMoVCA較傳統(tǒng)虛通道均勻分配算法的網(wǎng)絡(luò)

3、性能提高了12％。通過(guò)對(duì)片上網(wǎng)絡(luò)通信模型的分析，提出了基于遺傳模擬退火算法的虛通道分配算法(GSAoVCA)，利用遺傳算法對(duì)初始種群進(jìn)行遺傳操作，并由模擬退火算法控制搜索，獲得虛通道分配的最優(yōu)方案，從而優(yōu)化了虛通道資源分配，提高了片上網(wǎng)絡(luò)性能。仿真結(jié)果表明，GSAoVCA比遺傳算法虛通道分配(GAoVCA)和均勻算法虛通道分配(UniformVCA)的網(wǎng)絡(luò)性能分別提高了18.9％、64.6％。
　　本文提出的兩種虛通道分配算法在性