3D片上光互連系統(tǒng)設(shè)計與仿真.pdf

1、未來片上系統(tǒng)(SoC)的集成度和復(fù)雜性越來越高，傳統(tǒng)的基于總線的片上通信結(jié)構(gòu)已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前的設(shè)計需求。片上網(wǎng)絡(luò)(NoC)的出現(xiàn)為未來多核SoC通信架構(gòu)提供了新的解決方案。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，傳統(tǒng)的電互連片上網(wǎng)絡(luò)逐漸暴露出帶寬有限、時延長、能耗高等缺點。光互連技術(shù)有著極高的通信帶寬和極小的傳輸損耗，是理想的片內(nèi)互連技術(shù)，因此光片上網(wǎng)絡(luò)(ONoC)成為近年來研究的熱點。與傳統(tǒng)的二維設(shè)計相比，3D集成技術(shù)有著更高的芯片組裝密度，更小的內(nèi)部

2、連接線長度以及更低的能耗，所以，采用3D集成技術(shù)的光片上網(wǎng)絡(luò)將在未來高性能芯片設(shè)計中極具發(fā)展?jié)摿?。本文首先利用OPNET仿真軟件建立了3D Mesh的光互連NoC仿真平臺，并對此結(jié)構(gòu)進(jìn)行了時延、吞吐、能耗以及面積方面的性能分析，接著提出了兩種新的3D光NoC結(jié)構(gòu)，結(jié)合這兩種結(jié)構(gòu)的特點設(shè)計了新的路由器結(jié)構(gòu)，路由算法等，同時也對這兩種新的3D光NoC結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真分析，結(jié)果表明，兩種新的3D光NoC結(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)性能以及成本開銷等方面具有一定的