NoC映射方法和路徑分配研究.pdf

1、片上系統(tǒng)SoC(systcm on Chip)的出現(xiàn)使得整個(gè)系統(tǒng)在一個(gè)芯片上實(shí)現(xiàn)成為可能。總線由于可以提供高性能的互連而被廣泛運(yùn)用在SoC中。但是隨著半導(dǎo)體技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，出現(xiàn)了一些與總線相關(guān)的問題，如吞吐量受限，全局時(shí)鐘難以同步，系統(tǒng)擴(kuò)展性受限等。為了克服總線結(jié)構(gòu)的不足，一些研究組織提出將片上互連網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于SoC設(shè)計(jì)，借鑒并行計(jì)算機(jī)互連網(wǎng)絡(luò)的思想來實(shí)現(xiàn)大量IP核的互連，稱為NoC(Network on Chip)。 對(duì)于N

2、oC設(shè)計(jì)而言，映射和路徑分配是至關(guān)重要的兩個(gè)環(huán)節(jié)，映射決定每個(gè)處理單元在NoC的位置；路徑分配則確定兩個(gè)資源節(jié)點(diǎn)間的通訊路徑。映射方法和路徑分配的實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)省NoC系統(tǒng)功耗和通訊延時(shí)有著非常重要的意義。 NoC映射是一個(gè)NP問題，在規(guī)模較大的NoC中幾乎不可能求得其最優(yōu)解，主要的解決辦法是通過啟發(fā)式算法求得較優(yōu)解，本文基于2D-Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的NoC平臺(tái)，建立了以通訊功耗優(yōu)先的映射目標(biāo)函數(shù)，并且采用粒子群優(yōu)化算法(PSO)來解

3、決NoC映射問題，同時(shí)通過精英重組算子來克服PSO算法早熟的缺點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，粒子群優(yōu)化算法(PSO)很好的完成了NoC映射任務(wù)，相比于隨機(jī)映射，在通訊功耗上節(jié)省了10％～65％，并且在NoC規(guī)模越大的情況下，功耗節(jié)省的越顯著。 本文提出了一種改進(jìn)的A*路徑搜索算法來完成NoC路徑分配任務(wù)。本算法是根據(jù)2-D Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)估價(jià)函數(shù)，使得在路徑搜索過程中得到有用的啟發(fā)信息，以提高路徑搜索效率。又采用多次搜索法對(duì)算法