片上網(wǎng)絡(luò)路由節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)及性能分析.pdf

1、技術(shù)的飛速發(fā)展把芯片設(shè)計(jì)帶入了十億級晶體管的領(lǐng)域，這意味著單個芯片中可集成更多的IP核。而隨著芯片中IP核的增多，以片上總線為通訊方式的片上系統(tǒng)(SoC)設(shè)計(jì)方法將不再滿足設(shè)計(jì)要求。這時，片上網(wǎng)絡(luò)(Networkon Chip，NoC)作為一種新的解決途徑被提出來了。片上網(wǎng)絡(luò)的可升級性(scalable)和易擴(kuò)展性很好地滿足了新設(shè)計(jì)的要求。片上網(wǎng)絡(luò)逐漸發(fā)展成為片上總線之外的一種新的通信結(jié)構(gòu)。總的來說，片上網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度(complexi

2、ty)是由三方面的因素所表征，也即網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、路由算法以及交換技術(shù)。而這一切將體現(xiàn)在片上路由節(jié)點(diǎn)中，本文正是圍繞著片上路由節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)做了以下工作： (1) 闡述了片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中所要考慮的各方面，對各種不同應(yīng)用的策略進(jìn)行了分析比較，得出適合片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的方案，規(guī)劃出本文的設(shè)計(jì)方向。 (2) 設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)2級流水線的基于2D Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、XY維序路由機(jī)制的虛擬通道路由節(jié)點(diǎn)。在討論分析拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、路由技術(shù)，流控機(jī)制的基礎(chǔ)上

3、，構(gòu)建了設(shè)計(jì)架構(gòu)，闡述了設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。 (3) 搭建了一個用于網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證的測試平臺。NoC是一個彈性的、可延展性的芯片微網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的吞吐率和延遲是兩個主要性能指標(biāo)。在分析片上網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，搭建了網(wǎng)絡(luò)性能測試的平臺，用此平臺對本文設(shè)計(jì)的路由節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了驗(yàn)證及性能分析。 通過驗(yàn)證，得出本文所設(shè)計(jì)路由功能設(shè)計(jì)的正確性。同時搭建一個針對有本文所設(shè)計(jì)的路由節(jié)點(diǎn)組成的片上網(wǎng)絡(luò)的驗(yàn)證平臺，通過此平臺，驗(yàn)證了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性以及描述出所設(shè)計(jì)片