無(wú)緩存片上網(wǎng)絡(luò)路由算法研究.pdf

1、伴隨著集成電路的發(fā)展,單芯片集成的IP核越來(lái)越多,芯片從以計(jì)算為中心開(kāi)始向以通訊為中心轉(zhuǎn)移,形成了新的集成電路體系結(jié)構(gòu),即片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(Network-on-Chip,NoC)。當(dāng)前關(guān)于片上網(wǎng)絡(luò)的研究多數(shù)是基于有緩存的路由,但是緩存增加了芯片的面積開(kāi)銷(xiāo)和能耗,本文研究了無(wú)緩存NoC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和路由算法,提出了改進(jìn)的無(wú)緩存NoC路由算法并進(jìn)行了仿真評(píng)估。
　　為了解決現(xiàn)有的基于二維n×nMesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無(wú)緩存路由算法中存在高注入率下

2、網(wǎng)絡(luò)平均延遲長(zhǎng)等問(wèn)題,本文首先以BLESS_PERM算法為基礎(chǔ),提出了DC-BLESS算法,該算法借鑒交通控制中的“綠波聯(lián)動(dòng)”思想,采用偏轉(zhuǎn)次數(shù)越低優(yōu)先級(jí)越高的策略快速降低網(wǎng)絡(luò)中的流量,減少了網(wǎng)絡(luò)平均延遲。為了防止某些數(shù)據(jù)微片偏轉(zhuǎn)次數(shù)過(guò)多,對(duì)偏轉(zhuǎn)次數(shù)大于閾值的情況,進(jìn)行清零操作,提高數(shù)據(jù)微片的優(yōu)先級(jí)。然后,針對(duì)二維n×nMesh網(wǎng)絡(luò)直徑大、頂點(diǎn)之間距離遠(yuǎn)的缺點(diǎn),提出了Z-Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),將二維Mesh拓?fù)涞淖笊吓c右上、右上與左下、左下

3、與右下三對(duì)頂點(diǎn)進(jìn)行了連接,從而縮短網(wǎng)絡(luò)直徑,降低網(wǎng)絡(luò)延遲。最后,針對(duì)Z-Mesh結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)對(duì)DC-BLESS算法的數(shù)據(jù)微片有效端口計(jì)算方式進(jìn)行了修改,提出了基于Z-Mesh結(jié)構(gòu)的Z-DC-BLESS算法,降低了網(wǎng)絡(luò)的平均延遲。
　　為了對(duì)所提出的DC-BLESS算法和Z-DC-BLESS算法進(jìn)行仿真驗(yàn)證,本文設(shè)計(jì)了NoC路由算法性能仿真器。通過(guò)對(duì)BLESS_PERM、DC-BLESS和Z-DC-BLESS三種算法的仿真結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn)