NoC基礎(chǔ)研究.pdf

1、　　隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展，集成電路設(shè)計(jì)者能夠?qū)⒃絹碓綇?fù)雜的電路功能集成到單硅片上，并最終在20世紀(jì)90年代中期開發(fā)出SoC(SystemonChip，系統(tǒng)芯片)。SoC代表著集成電路向集成系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的大方向。SoC通常指在單一芯片上實(shí)現(xiàn)的數(shù)字計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)包含兩個基本部分：硬件部分和軟件部分(主要指操作系統(tǒng))。SoC是在ASIC的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的電路，又與ASIC完全不同，具有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)代集成電路體系結(jié)構(gòu)的主流。　　

2、本論文研究NoC的基礎(chǔ)理論問題，尤其是網(wǎng)絡(luò)分配問題和嵌入式接口問題。在論文中，作者首次在國內(nèi)系統(tǒng)地討論了NoC設(shè)計(jì)方法學(xué)，并且統(tǒng)計(jì)了從1999年到2004年8月期間NoC研究的進(jìn)展情況，查閱了大量的NoC研究資料，進(jìn)而初步研究了NoC設(shè)計(jì)方法學(xué)，其中重點(diǎn)研究了NoC網(wǎng)絡(luò)分配，包括映射和路徑分配。同時提出了借鑒計(jì)算機(jī)局部總線的成功經(jīng)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)資源網(wǎng)絡(luò)接口(ResourceNetworkInterface，RNI)的構(gòu)想，并且從集成電路工程設(shè)

3、計(jì)的角度實(shí)現(xiàn)了一種PCI總線接口電路。論文的主要工作和取得的成果如下：(1)提出了一種基于通訊的NoC設(shè)計(jì)方法，通過監(jiān)控和協(xié)調(diào)NoC的網(wǎng)絡(luò)通訊使NoC獲得更好的性能，并且詳細(xì)討論了其中的關(guān)鍵技術(shù)。(2)提出了一種混合的蟻群優(yōu)化算法，作為從應(yīng)用到NoC的映射算法。在實(shí)現(xiàn)自動映射的同時，做到了盡可能地減少系統(tǒng)的通訊功耗。(3)通過對NoC網(wǎng)絡(luò)通訊的分析，以及對其他學(xué)科領(lǐng)域中現(xiàn)有最短路徑算法的研究，提出了一種“定向Ford-Fulkerson

4、”算法，用于NoC路徑分配：在完成處理單元的映射后，根據(jù)NoC網(wǎng)絡(luò)的通訊狀況，按照通訊任務(wù)的時間順序分配傳輸路徑，確保任意處理單元間的通訊時間最短，使整個系統(tǒng)的執(zhí)行時間最優(yōu)。(4)資源網(wǎng)絡(luò)接口的標(biāo)準(zhǔn)化是NoC設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)SoC設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來看，應(yīng)該盡早建立資源網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)，并充分借鑒SoC嵌入式技術(shù)的接口標(biāo)準(zhǔn)化經(jīng)驗(yàn)。另外，計(jì)算機(jī)總線接口的研究對開展資源網(wǎng)絡(luò)接口研究具有重要的借鑒意義，因此，作者對優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)局部總線-PCI總線進(jìn)行了