三維片上網(wǎng)絡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制逐漸成為了決定芯片性能的關鍵因素。原來芯片上采用的總線和點到點的互連方式已經(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(Two-dimensionalNetwork-on-Chip，2D NoC)。而2D NoC在功耗、布局布線等方面都已達到了瓶頸，因而三維片上網(wǎng)絡（Three-dimensional Network-on-Chip，3D NoC）應運而生。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，因此如何實現(xiàn)3D NoC映射，并使得功耗最小化的問題逐漸成為3D NoC領域的研究熱點。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圖節(jié)點數(shù)的增加功耗降低幅度逐漸增大;其次，針對改進遺傳算法中采用的貪心策略計算量比較大的問題，提出了一種改進的貪心策略與遺傳算法相結(jié)合的算法，并稱之為二次改進遺傳算法。實驗結(jié)果表明，在功耗方面，當任務圖規(guī)模較小時，基于二次改進遺傳算法的映射功耗與基于改進遺傳算法的映射功耗基本