面向能耗和熱分布的片上網(wǎng)絡多目標優(yōu)化映射算法研究.pdf

1、目前NoC映射算法的研究主要集中于通信能耗這一單目標優(yōu)化，為追求較低的通信能耗，通常將彼此通信量較大的IP核聚集在較臨近區(qū)域，由于IP核的散熱以及熱傳遞效應，必然會導致局部溫度過高。因此，研究包括通信能耗、熱分布在內的多個性能綜合優(yōu)化的映射算法是十分必要的。
　　本文將通信能耗和熱分布同時作為NoC映射的優(yōu)化目標。通過研究NoC鏈路和路由節(jié)點的能耗以及熱傳遞效應對節(jié)點溫度的影響，提出了一種網(wǎng)絡熱均衡評估模型，為實現(xiàn)片上熱均衡分布提

2、供了評價依據(jù)。建立了基于Pareto最優(yōu)的NoC多目標優(yōu)化映射模型，通過支配關系評價映射方案的優(yōu)劣，避免了傳統(tǒng)的加權模型和分層序列模型覆蓋不到最優(yōu)前沿的問題。提出了一種基于Pareto最優(yōu)的多目標優(yōu)化映射算法（PMOM），算法在NSGA-II算法的基礎上通過修改其精英保留策略，防止算法局部收斂并使最優(yōu)解的分布更均勻；采用插入定位方式對映射編碼，避免了映射問題中對遺傳操作的特殊控制，進而簡化了操作步驟。
　　通過對MPEG-4和VO

3、PD兩種實際應用以及三種由TGFF生成的隨機應用的仿真，驗證了熱均衡評估模型的正確性以及PMOM算法的有效性。與基于NSGA的映射算法相比，PMOM所得結果在解的分布性上更具有優(yōu)勢，而且時間復雜度更低。PMOM算法中采用的熱均衡評估函數(shù)考慮了熱傳遞效應，相比ABC和AS映射算法，具有更好的熱均衡優(yōu)化性能。
　　PMOM算法能夠很容易地擴展到NoC其它性能指標如芯片面積、延時、QoS等的優(yōu)化中，針對更多性能指標優(yōu)化的研究仍將是后續(xù)工