片上網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)分配與服務(wù)質(zhì)量研究.pdf

1、片上網(wǎng)絡(luò)由于其具有良好的可擴(kuò)展性、傳輸并行性和靈活性等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是適合在大規(guī)模片上多處理系統(tǒng)中代替?zhèn)鹘y(tǒng)片上互連方案的新興通信架構(gòu)。
　　 網(wǎng)絡(luò)分配是片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)流程中的一個(gè)重要步驟。針對(duì)片上網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)分配里與任務(wù)映射相配合的路徑分配中單維序路由策略限制了可行解空間的問(wèn)題，本文提出了基于雙維序路由策略的網(wǎng)絡(luò)分配方法。其中在路徑分配步驟中采用了雙維序路由法，并設(shè)計(jì)以帶寬、延時(shí)和無(wú)死鎖為約束條件，以降低動(dòng)態(tài)及靜態(tài)能耗為優(yōu)化目標(biāo)的遺傳

2、算法求解。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法可以擴(kuò)大任務(wù)映射可行解空間，求解最小所需帶寬比單維序法平均減少6.3％，并且在各種帶寬場(chǎng)合時(shí)均能求得更低能耗解。
　　 片上網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用具有較高的通信質(zhì)量要求。針對(duì)面向?qū)崟r(shí)應(yīng)用的片上多處理系統(tǒng)對(duì)片上網(wǎng)絡(luò)提出的低延遲和低抖動(dòng)通信質(zhì)量要求，本文設(shè)計(jì)了一種高效的QoS實(shí)現(xiàn)方案，并設(shè)計(jì)了支持本QoS方案的片上路由器VLSI結(jié)構(gòu)。該方法將傳輸消息分為延遲敏感、抖動(dòng)敏感和非敏感三類(lèi)，對(duì)路由器中的旁路通道采用預(yù)先申請(qǐng)

3、和動(dòng)態(tài)調(diào)度機(jī)制，根據(jù)任務(wù)的通信需求和優(yōu)先級(jí)制定了合理的資源分配方法和沖突處理規(guī)則。其中低延遲服務(wù)機(jī)制利用旁路和專(zhuān)用虛通道使延遲敏感消息盡快轉(zhuǎn)發(fā)，低抖動(dòng)服務(wù)機(jī)制利用虛通道保留技術(shù)和自適應(yīng)路由算法維持突發(fā)消息的傳輸連續(xù)性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與僅基于優(yōu)先級(jí)和專(zhuān)用虛通道的QoS機(jī)制相比，該QoS方案使延遲敏感消息的平均延遲降低了41％，突發(fā)消息的平均延遲差異降低了39％，能為片上系統(tǒng)應(yīng)用提供高質(zhì)量的差別型服務(wù)。
　　 把數(shù)據(jù)可靠無(wú)誤的傳到目

4、的地是片上網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的又一個(gè)基本要求。隨著半導(dǎo)體器件尺寸的縮小和SoC系統(tǒng)工作電壓的降低，串?dāng)_等噪聲嚴(yán)重影響了傳輸鏈路的可靠性，NoC應(yīng)采取一些錯(cuò)誤控制方案來(lái)維護(hù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和可靠性。綜合考慮數(shù)據(jù)傳輸容量、時(shí)間約束、電壓擺幅等多個(gè)因素對(duì)可靠性的共同影響，本文以單一通道的可執(zhí)行能力模型為基礎(chǔ)，通過(guò)分析不同錯(cuò)誤控制方案的原理和特征，為通信路徑建立了可執(zhí)行能力模型，并評(píng)估了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)糾錯(cuò)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)重傳、端對(duì)端重傳和混合方案等錯(cuò)誤控制機(jī)制的保護(hù)