片上網(wǎng)絡(luò)映射優(yōu)化算法研究.pdf

1、片上網(wǎng)絡(luò)(Network on Chip，NoC)是應(yīng)對(duì)超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)中由尺寸和通信需求等因素帶來(lái)的諸多問(wèn)題的一種全新方案。本論文從NoC基礎(chǔ)理論入手，重點(diǎn)對(duì)面向低功耗和低延時(shí)的多異構(gòu)核協(xié)作系統(tǒng)NoC映射問(wèn)題進(jìn)行了研究，建立了分階段映射的數(shù)學(xué)模型，并設(shè)計(jì)了用于搜索最優(yōu)映射方案的高效算法。
　　 本文將NoC設(shè)計(jì)中的映射劃分為兩個(gè)階段，分別是應(yīng)用任務(wù)圖中的任務(wù)節(jié)點(diǎn)到IP核的映射以及從IP核到NoC平臺(tái)中位置的映射。根據(jù)2D

2、Mesh拓?fù)銷oC平臺(tái)的特性，并結(jié)合映射兩階段的不同特點(diǎn)，本文提出了NoC系統(tǒng)能耗和延時(shí)計(jì)算的粗略模型和精確模型。在第一階段的映射方案搜索中，本文采用粗略計(jì)算模型對(duì)能耗和延時(shí)性能進(jìn)行分析；而在對(duì)映射第二階段方案的搜尋時(shí)，本文會(huì)使用精確計(jì)算模型對(duì)映射結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。
　　 NoC設(shè)計(jì)中的映射屬于NP問(wèn)題，而面向能耗和延時(shí)的映射求解又屬于多目標(biāo)規(guī)劃問(wèn)題。為了快速搜索問(wèn)題的最優(yōu)解，本文提出了混沌離散粒子群優(yōu)化算法。它屬于群智能優(yōu)化算法的

3、范疇，具有計(jì)算簡(jiǎn)單、收斂速度快、不易陷入局部最優(yōu)，以及適宜解決離散空間優(yōu)化問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)。結(jié)合由本文所提出的能耗和延時(shí)的計(jì)算模型所建立起的評(píng)價(jià)函數(shù)，混沌離散粒子群算法被用到映射兩個(gè)階段方案的搜索中，在降低搜索運(yùn)算量的前提下，最終映射結(jié)果的能耗和延時(shí)都得到很大程度的降低。為了將混沌離散粒子群優(yōu)化這一抽象的算法同具體的NoC最優(yōu)映射方案搜索相結(jié)合，本文在映射的兩個(gè)搜索階段中設(shè)計(jì)了如NoC-IP對(duì)應(yīng)表等不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及表交換等執(zhí)行規(guī)則，分別建立