基于可重配置路由器的片上網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、片上網(wǎng)絡(luò)是復(fù)雜多核片上系統(tǒng)通信架構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)。路由器作為片上網(wǎng)絡(luò)的核心部件，其結(jié)構(gòu)及控制機(jī)制對系統(tǒng)的通信效率和功耗等有顯著影響。傳統(tǒng)的靜態(tài)配置路由器在可擴(kuò)展性和靈活性方面存在著不足，難以滿足多核片上系統(tǒng)多變的應(yīng)用需求。設(shè)計(jì)能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)選擇最優(yōu)工作模式的具有可重配置能力的片上路由器，提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和靈活性，能夠顯著的縮短片上網(wǎng)絡(luò)芯片的開發(fā)周期。本文針對片上路由器結(jié)構(gòu)及其控制機(jī)制進(jìn)行研究，提出一種可重配置路由器DCRouter

2、，并將其應(yīng)用到IP核與路由器之間多對多互連的EMesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，從而構(gòu)成可重配置的片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)DCNoC。
　　 本文的主要研究內(nèi)容包括：(1)總結(jié)了片上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在理論研究和商業(yè)應(yīng)用方面的發(fā)展現(xiàn)狀，并對可重配置片上網(wǎng)絡(luò)的研究意義進(jìn)行分析。(2)深入研究了片上路由器的基本結(jié)構(gòu)及其控制機(jī)制，包括蟲孔路由器和虛信道路由器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其工作原理，無死鎖的自適應(yīng)路由算法設(shè)計(jì)等。(3)建立了片上網(wǎng)絡(luò)的熱量分布模型，提出一種無死鎖的熱量均衡路

3、由算法DTBR，仿真結(jié)果表明該算法在時(shí)延吞吐性能和熱量均衡特性方面都具有明顯優(yōu)勢。(4)開發(fā)了一種改進(jìn)的Noxim片上網(wǎng)絡(luò)仿真器，該仿真器基于虛信道路由器結(jié)構(gòu)，能夠仿真多種不同參數(shù)配置下的時(shí)延吞吐等性能。(5)本文分析了IP核與路由器之間多對多互連拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的片上網(wǎng)絡(luò)，在時(shí)延、吞吐、硬件開銷等方面的特性，設(shè)計(jì)出一種IP核動(dòng)態(tài)有選擇接入的EMesh結(jié)構(gòu)可重配置片上網(wǎng)絡(luò)DCNoC。(6)結(jié)合對片上路由器結(jié)構(gòu)及其控制機(jī)制的研究結(jié)果和DCNoC的