高性能低功耗片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中的功耗與延時模型研究.pdf

1、高性能低功耗片上網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計是關(guān)于性能與功耗開銷的權(quán)衡,設(shè)計目標(biāo)是在盡可能不增加功耗開銷的前提下,提高片上網(wǎng)絡(luò)的性能。因此需要設(shè)計人員在系統(tǒng)級設(shè)計階段利用高層次的功耗與延時模型對系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的功耗開銷與性能評估和決策性選擇,而不至于把所有功耗與性能方面的約束交給更低層次的設(shè)計。
　　 課題的主要工作是在已有片上網(wǎng)絡(luò)通信部件RTL級模型的基礎(chǔ)上,對功耗與傳輸延時進(jìn)行建模,用來進(jìn)行系統(tǒng)級的性能功耗評估。論文首先介紹了與功耗、延時模型密

2、切相關(guān)的通信體系結(jié)構(gòu),在研究原有網(wǎng)絡(luò)接口的基礎(chǔ)上,改進(jìn)了其組包解包流程,并實現(xiàn)了OCP協(xié)議的讀操作。然后針對現(xiàn)有片上網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)級功耗模擬器在準(zhǔn)確度方面的不足,采用宏功耗模型思想來建立網(wǎng)絡(luò)接口單元和路由單元的體系結(jié)構(gòu)級功耗模型。在Synopsys公司EDA平臺下,使用SMIC0.18μm工藝庫,將由功耗模型得到的預(yù)測結(jié)果與使用PrimeTime PX得到的門級功耗仿真結(jié)果進(jìn)行比較,實驗結(jié)果表明,本文提出的功耗模型平均誤差為5.2％,評估

3、效率提高了600多倍。另外,論文運用排隊論建立了基于M/G/1的延時模型,該模型同時考慮了路由單元有限緩沖區(qū)和虛擬通道技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)傳輸延時的影響,并提出了基于倒推思想的延時模型求解算法,用來分析具體應(yīng)用的數(shù)據(jù)傳輸延時,與RTL級仿真平臺得到的實測結(jié)果相比,延時模型的平均誤差為8％,評估效率提高了約250倍。
　　 最后,將功耗與延時模型應(yīng)用于基于片上網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的H.264解碼器系統(tǒng)級設(shè)計。在對并行任務(wù)劃分的基礎(chǔ)上,運用功耗與延時模型