片上網(wǎng)絡通信性能分析與優(yōu)化.pdf

1、片上網(wǎng)絡技術(shù)已成為目前國內(nèi)外研究的熱點，它對于解決片上多處理器之間的通信瓶頸，提高片上多處理器系統(tǒng)的性能，促進高性能計算機的發(fā)展有著重要的意義。為了提高片上網(wǎng)絡的研發(fā)效率，減少片上網(wǎng)絡的開發(fā)周期和開發(fā)成本，研究一種能快速準確地評估片上網(wǎng)絡性能的方法是有意義的。此外，由于片上通信環(huán)境的特殊性，片上網(wǎng)絡對系統(tǒng)資源、面積和功耗等開銷有嚴格的限制，因此，研究在約束條件下片上網(wǎng)絡的性能優(yōu)化方法是很必要的。
　　本論文正是針對上述問題，在以下

2、幾個方面對片上網(wǎng)絡的通信性能分析與優(yōu)化問題進行了探索性研究：
　　1.從分析片上網(wǎng)絡的系統(tǒng)特性和應用特性入手，解決片上網(wǎng)絡通信性能的分析建模問題；對采用蟲洞機制的片上網(wǎng)絡,本文利用半馬爾科夫過程描述了路由節(jié)點的各種狀態(tài)，并以此為基礎分析蟲洞機制路由節(jié)點的性能和片上網(wǎng)絡的通信性能。對采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)/虛切片交換機制的片上網(wǎng)絡，本文將路由節(jié)點中的各個輸入緩存抽象為排隊系統(tǒng)，通過對排隊系統(tǒng)的分析求解數(shù)據(jù)通過路由節(jié)點的延遲，并在此基礎上分析整

3、個片上網(wǎng)絡的通信性能。
　　2.在片上網(wǎng)絡緩存資源的約束下，提出新的片上網(wǎng)絡緩存資源優(yōu)化方法，以提高片上網(wǎng)絡通信性能；對片上網(wǎng)絡路由節(jié)點中的緩存資源，本文研究了緩存優(yōu)化配置的方法，以在不增加緩存總開銷的情況下提高片上網(wǎng)絡通信性能；對片上網(wǎng)絡接口中的緩存資源，本文研究了最佳的網(wǎng)絡接口緩存大小，以在保證數(shù)據(jù)服務質(zhì)量的同時避免緩存浪費。
　　3.在片上網(wǎng)絡帶寬資源的約束下，研究了鏈路帶寬對片上網(wǎng)絡性能的影響，并對非均勻鏈路帶寬的片

4、上網(wǎng)絡進行了仿真以修正片上網(wǎng)絡的通信性能分析模型。在此基礎上，本文提出了片上網(wǎng)絡鏈路帶寬的優(yōu)化設計算法，以降低系統(tǒng)對帶寬的需求，從而為片上網(wǎng)絡面積和功耗優(yōu)化提供了理論依據(jù)。
　　4.研究了特定應用在不同映射方案下對片上資源的需求，并基于蟻群優(yōu)化理論提出了約束條件下的片上網(wǎng)絡映射算法以降低片上網(wǎng)絡的開銷、提高片上網(wǎng)絡的性能；然后分別在延遲約束、緩存資源約束和帶寬資源約束的前提下驗證了本文映射算法的可行性。
　　5.對片上網(wǎng)絡常