基于片上網絡設計階段若干關鍵技術研究.pdf

1、隨著深亞微米集成工藝技術的成熟，單一芯片上集成的IP核數目越來越多，片上系統(tǒng)采用的基于分段式總線和共享總線的互連結構已經不能匹配快速發(fā)展的通信需求，傳統(tǒng)的片上系統(tǒng)開始面臨在通信帶寬、通信功耗、全局同步等各方面出現的局限性問題。所以，近年來研究學者們?yōu)榱藦氐捉鉀Q總線結構通信模式帶來的局限性，把計算機網絡技術引進到芯片設計中來，片上網絡應運而生。片上網絡為了滿足了單一芯片上包含上百個處理器時候的系統(tǒng)性能要求，采用路由和分組交換技術取代共享總

2、線，并通過網絡協(xié)議與計算協(xié)議的交換構成了具有計算、通信功能的完整系統(tǒng)，從而在體系結構上解決了共享總線的弊端和規(guī)模日益擴大的系統(tǒng)內部的通信問題。布圖規(guī)劃階段作為芯片物理設計的第一個階段，是影響整個芯片性能的關鍵環(huán)節(jié)，布圖規(guī)劃問題對系統(tǒng)的功耗、延遲等性能均有很大影響，所以從多個角度研究更好的布圖規(guī)劃算法非常必要。
　　本文研究了片上網絡布圖規(guī)劃算法，主要完成了以下工作。第一，本文針對模擬退火收斂速度慢，優(yōu)化效率低的缺點，對搜索策略和概

3、率性的劣向轉移作出了改進，并將改進后的模擬退火思想引入粒子群優(yōu)化算法中，實驗結果表明，在與傳統(tǒng)的模擬退火算法的比較中，本文提出的混合算法在布圖階段的處理時間上最高可節(jié)省73.7％，延長降低比例最高達到了51.323％，吞吐量方面的平均漲幅3.67％，最高漲幅達到13.03％。第二，本文提出一種多目標算法引入進粒子群優(yōu)化算法中，在多目標尋優(yōu)過程中利用pareto最優(yōu)解的思想來協(xié)調各個子目標之間可能會出現矛盾的情況，并通過理論實驗證明，多目