面向多種拓撲結(jié)構(gòu)的可重構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)建模與仿真.pdf

1、片上網(wǎng)絡(luò)NoC作為解決復(fù)雜SoC的片上通信問題的先進方案，是SoC發(fā)展的必然趨勢。NoC設(shè)計包括拓撲結(jié)構(gòu)選擇、路由算法確定、以及基本組件設(shè)計等環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)不同的設(shè)計方案在性能上存在巨大的差異，因而構(gòu)建一個通用的可重構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建模平臺顯得尤為重要。
　　論文首先研究了NoC體系結(jié)構(gòu)，分析了NoC基本組件的重構(gòu)特征，確立了可重構(gòu)NoC系統(tǒng)的設(shè)計與建模流程。通過對NoC結(jié)構(gòu)特征，如拓撲結(jié)構(gòu)、路由算法及緩沖區(qū)深度等進行重構(gòu)分析，將其具

2、體化為各種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，并以此設(shè)計了支持重構(gòu)NoC系統(tǒng)建模的各種組件，包括可重構(gòu)的拓撲結(jié)構(gòu)連接模塊、路由單元模塊以及網(wǎng)絡(luò)適配模塊。利用這些具有可重構(gòu)特征的組件，結(jié)合NoC重構(gòu)配置軟件，實現(xiàn)了快速靈活的NoC系統(tǒng)建模。結(jié)合Modelsim仿真工具對建立的NoC系統(tǒng)RTL級模型進行性能分析，重點研究了其網(wǎng)絡(luò)吞吐和網(wǎng)絡(luò)延時特性，驗證了平臺建模的有效性。論文在充分研究與分析2DMesh、Torus、FT等拓撲結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，針對2DMesh結(jié)構(gòu)網(wǎng)

3、絡(luò)直徑過長的缺陷，結(jié)合廣義 Petersen圖對稱性、強正交性、設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)勢，提出了一種兩層可擴展互連網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)——GP-Ring。依據(jù) GP-Ring結(jié)構(gòu)的特點，設(shè)計并實現(xiàn)了無死鎖的GP-Ring路由算法，該算法根據(jù)路由節(jié)點和目標結(jié)點在GP-Ring網(wǎng)絡(luò)中坐標相對位置選擇消息的輸出端口。
　　論文所設(shè)計實現(xiàn)的可重構(gòu)NoC系統(tǒng)建模平臺，適于多種拓撲結(jié)構(gòu)，縮短了建立NoC系統(tǒng)的周期，對不同應(yīng)用需求的片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計有良好的通