三維片上網(wǎng)絡(luò)低功耗映射算法研究.pdf

1、隨著芯片規(guī)模日益增大，芯片上眾處理單元之間的通信機(jī)制逐漸成為了決定芯片性能的關(guān)鍵因素。原來芯片上采用的總線和點(diǎn)到點(diǎn)的互連方式已經(jīng)無法滿足處理單元之間的通信需求，因此產(chǎn)生了二維片上網(wǎng)絡(luò)(Two-dimensionalNetwork-on-Chip，2D NoC)。而2D NoC在功耗、布局布線等方面都已達(dá)到了瓶頸，因而三維片上網(wǎng)絡(luò)（Three-dimensional Network-on-Chip，3D NoC）應(yīng)運(yùn)而生。隨著3D NoC

2、集成度的提高，功耗優(yōu)化問題迫切需要得到解決。映射決定IP(Intellectual Property，IP)核在3D NoC上的位置，好的映射算法能夠有效地降低功耗，因此如何實(shí)現(xiàn)3D NoC映射，并使得功耗最小化的問題逐漸成為3D NoC領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。由于映射問題屬于二次分配問題，是NP難解問題，因此，目前大多數(shù)的映射算法都采用啟發(fā)式算法來尋找最優(yōu)解。
　　本文研究了3D NoC映射問題，主要完成了以下工作:首先，將貪心算法與遺

3、傳算法相結(jié)合提出了一種改進(jìn)的遺傳算法，用以解決3D NoC低功耗映射問題，仿真結(jié)果表明，采用改進(jìn)遺傳算法解決3D NoC映射問題可以降低功耗，從總體趨勢來看隨著任務(wù)圖節(jié)點(diǎn)數(shù)的增加功耗降低幅度逐漸增大;其次，針對改進(jìn)遺傳算法中采用的貪心策略計(jì)算量比較大的問題，提出了一種改進(jìn)的貪心策略與遺傳算法相結(jié)合的算法，并稱之為二次改進(jìn)遺傳算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在功耗方面，當(dāng)任務(wù)圖規(guī)模較小時(shí)，基于二次改進(jìn)遺傳算法的映射功耗與基于改進(jìn)遺傳算法的映射功耗基本