片上通信模型及其映射方法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著SoC集成度的不斷提高，總線結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足未來(lái)設(shè)計(jì)對(duì)片上通信和可擴(kuò)展性的要求，片上網(wǎng)絡(luò)（NoC）已經(jīng)成為下一代片上通信的基本結(jié)構(gòu)。然而，目前制約NoC廣泛應(yīng)用的主要問(wèn)題在于數(shù)據(jù)包傳輸?shù)难舆t過(guò)大，無(wú)法對(duì)通信可靠性給出切實(shí)的保證。因此，如何設(shè)計(jì)高效、可靠的通信模型是解決NoC實(shí)用化的關(guān)鍵問(wèn)題。此外，NoC的可擴(kuò)展性的體系結(jié)構(gòu)適應(yīng)于動(dòng)態(tài)可重構(gòu)的多應(yīng)用設(shè)計(jì)，可針對(duì)于動(dòng)態(tài)可重構(gòu)的NoC研究才剛剛開(kāi)始，系統(tǒng)重構(gòu)過(guò)程中容易出現(xiàn)通信混亂，可靠性無(wú)

2、法保證等問(wèn)題。不僅如此，對(duì)于這種面向多應(yīng)用的NoC的設(shè)計(jì)方法的研究也并不成熟，嚴(yán)重影響了這個(gè)方向的發(fā)展。
　　針對(duì)以上SoC設(shè)計(jì)中亟待處理的問(wèn)題，本論文提出了一種新的片上通信模型GNLB，它在網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)上，引入了局部通信思想，并建立了網(wǎng)絡(luò)DMA通信機(jī)制，使片上通信的效率大大提高，可靠性得到了一定的保證；它有效利用了網(wǎng)絡(luò)接口對(duì)通信的控制，采用請(qǐng)求-應(yīng)答的方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)重構(gòu)的控制，保證了重構(gòu)過(guò)程中系統(tǒng)的穩(wěn)定；它在路由接口處加入異步的

3、FIFO，從而在保證通信效率的同時(shí)，又實(shí)現(xiàn)對(duì)片上多時(shí)鐘域的支持；更重要的是，它還擁有一套完整的面向多應(yīng)用的設(shè)計(jì)方法，降低了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，縮短了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，有利于NoC技術(shù)實(shí)用化進(jìn)程。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用GNLB通信模型的系統(tǒng)完成論文中給出的不同任務(wù)模型所需的時(shí)間，優(yōu)于基于總線結(jié)構(gòu)和2D-Mesh實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)，平均分別可節(jié)省25％、36%的時(shí)鐘周期；基于GNLB實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)的通信部分所消耗的資源明顯小于基于2D-Mesh所消耗的資