MPSoC互連網(wǎng)絡(luò)功耗模型及其應(yīng)用.pdf

1、隨著半導(dǎo)體制造工藝水平的發(fā)展，集成電路的集成度不斷提高，片上系統(tǒng)將集成更多處理單元來滿足日益增長的計算和處理需求。片上網(wǎng)絡(luò)憑借其良好的能量效率、通信性能、靈活可復(fù)用的系統(tǒng)架構(gòu)以及較好解決深亞微米工藝條件下多種物理效應(yīng)帶來的問題等優(yōu)勢，成為片上多核互連結(jié)構(gòu)的良好解決方案。
　　 考慮到電池使用時間、手持設(shè)備的移動性、電子系統(tǒng)的散熱和熱預(yù)算等重要設(shè)計參考因素，如何降低功耗已成為了多核芯片設(shè)計的前沿問題。根據(jù)若干采用片上多核芯片的性能

2、統(tǒng)計數(shù)據(jù)，研究人員發(fā)現(xiàn)內(nèi)核間的互連網(wǎng)絡(luò)消耗了系統(tǒng)大量的能量，使得研究片上多核互連網(wǎng)絡(luò)功耗具有極其重要的意義。
　　 本文以優(yōu)化片上多核互連網(wǎng)絡(luò)功耗為研究目標(biāo)，進(jìn)行了相關(guān)的分析和研究。首先建立了片上多核互連網(wǎng)絡(luò)功耗模型，然后分析了構(gòu)成交換開關(guān)的輸入緩存、交叉開關(guān)和仲裁器以及連接網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的鏈路和H型時鐘樹的功耗。隨后，從系統(tǒng)級功耗優(yōu)化的角度出發(fā)，分析了功耗優(yōu)化的片上網(wǎng)絡(luò)任務(wù)映射問題。在前面工作的基礎(chǔ)上，為了充分提高功耗評估方法的靈活

3、性，提出使用功耗模型和功耗模型與EDA工具協(xié)同使用兩套功耗評估方案，將片上多核互連網(wǎng)絡(luò)功耗評估功能集成到OPNEC-SIM多內(nèi)核軟件仿真平臺中。最后使用OPNEC-SIM仿真分析了網(wǎng)絡(luò)和交換開關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)對互連網(wǎng)絡(luò)功耗的影響，仿真結(jié)果能夠幫助在設(shè)計上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和功耗性能的折中。并且還仿真分析了若干網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)任務(wù)映射后的互連網(wǎng)絡(luò)功耗，結(jié)果顯示片上網(wǎng)絡(luò)和HCR-NoC相對于各自參考對象在功耗方面上具有很大優(yōu)勢。
　　 本文的主要研究成