IP路由器片上系統(tǒng)的設(shè)計與性能仿真
本文選題:IP路由器 + 片上系統(tǒng) ; 參考:《系統(tǒng)仿真學(xué)報》2013年12期
【摘要】:為了應(yīng)對IP(Internet Protocol)路由器在性能、擴展性方面的挑戰(zhàn),提出并設(shè)計了一種基于大規(guī)模并行處理片上系統(tǒng)(MPPSoC,Massively Parallel Processing System on Chip)體系結(jié)構(gòu)的IP路由器片上系統(tǒng),該片上系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中使用大量的、同構(gòu)的處理單元進行IP分組處理,并通過擴展性良好的SD-Torus(Semi-Diagonal Torus)片上網(wǎng)絡(luò)(NoC,Network on Chip)進行片內(nèi)互連,實現(xiàn)了分布式的轉(zhuǎn)發(fā)和交換。重點研究了IP路由器片上系統(tǒng)中同構(gòu)處理單元的結(jié)構(gòu)、片內(nèi)互連網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的選擇、地址查找和分組交換功能在各個處理單元上的映射等關(guān)鍵問題。使用硬件描述語言SystemC,對該IP路由器片上系統(tǒng)進行了建模,并通過采用不同的IP分組流量模型,在不同的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、不同負載程度下,對路由器片上系統(tǒng)的性能,包括系統(tǒng)吞吐量、平均延遲以及延遲抖動等關(guān)鍵性能參數(shù)進行了仿真。仿真結(jié)果表明,該結(jié)構(gòu)具有良好的系統(tǒng)性能和擴展性。
[Abstract]:In order to meet the performance and scalability challenges of IP (Internet Protocol) routers, this paper proposes and designs an on-chip system for IP routers based on the MPPSoC Massively parallel processing system on Chip architecture. The isomorphic processing unit is processed by IP packet processing and interconnects on chip through SD-Torus (Semi-Diagonal Torus) (Semi-Diagonal Torus), which realizes distributed forwarding and switching. The key problems such as the structure of isomorphic processing unit in the IP router on-chip system, the selection of the topology of the intrachip interconnection network, the mapping of address lookup and packet switching functions on each processing unit are studied. The system on chip of the IP router is modeled by using the hardware description language SystemC, and by adopting different IP packet traffic model, the performance of the system on the chip of the router under different network scale and different load degree is analyzed. Some key performance parameters, such as system throughput, average delay and delay jitter, are simulated. The simulation results show that the structure has good system performance and expansibility.
【作者單位】: 西安電子科技大學(xué)計算機學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項目(60976020) 陜西省教育廳科研計劃項目(2010JK833)
【分類號】:TP393.02
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【共引文獻】
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本文編號:2093171
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