本文關(guān)鍵詞：異構(gòu)多核片上網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)與映射方法研究

  更多相關(guān)文章： 片上網(wǎng)絡(luò) 異構(gòu)多核 雙端口 靜態(tài)映射 遺傳算法

【摘要】：隨著集成電路的特征尺寸越來越小,工作頻率越來越高,基于總線架構(gòu)的片上系統(tǒng)(SoC, System on Chip)的可擴展性與并行性差以及全局同步困難等缺點逐漸顯露出來。為了克服這些缺點,滿足SoC設(shè)計的需求,片上網(wǎng)絡(luò)(NoC, Network on Chip)的概念應(yīng)運而生。在基于NoC的異構(gòu)多核系統(tǒng)中,NoC的設(shè)計直接決定著各個IP(Intellectual Property)核之間的通信方式與通信效率,從而對系統(tǒng)性能有著至關(guān)重要的影響。本文中為了滿足雙目運算的計算需求,設(shè)計一種雙端口NoC。這種NoC可以為一個資源節(jié)點同時提供兩路數(shù)據(jù),從而達到利用NoC并行性特征隱藏通信時間,提高雙目運算計算效率的目的。NoC映射作為NoC領(lǐng)域研究的熱點問題之一,其優(yōu)化方案直接決定著基于NoC系統(tǒng)的功耗、IP核之間的通信延時以及任務(wù)的執(zhí)行效率等性能指標(biāo)。然而,現(xiàn)有的NoC映射方法往往只針對特定的應(yīng)用情景,這對于應(yīng)用情景較多的異構(gòu)多核系統(tǒng)將使得不同的應(yīng)用情景性能差異較大。因此,本文為了滿足異構(gòu)多核系統(tǒng)的應(yīng)用需求,研究一種面向通用計算領(lǐng)域的異構(gòu)多核系統(tǒng)靜態(tài)映射方法。本文的主要工作如下：1.針對單端口NoC的性能缺陷,設(shè)計一種雙端口NoC通信架構(gòu),并采用“包電路連接(PCC, Packet Circuit Connected)"交換技術(shù)實現(xiàn)基于2D Mesh和基于2DTorus拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的雙端口NoC。實驗結(jié)果表明：兩種雙端口NoC相比于單端口NoC和同維序雙端口NoC,都具有一定的性能提升。2.研究一種面向通用計算領(lǐng)域的異構(gòu)多核系統(tǒng)靜態(tài)映射方法,并使用該方法完成基于雙端口NoC異構(gòu)多核系統(tǒng)的靜態(tài)映射。在靜態(tài)映射過程中首先根據(jù)各個資源節(jié)點通信與計算特征抽象出相應(yīng)的通信特征圖,然后以建立鏈路成功率為優(yōu)化目標(biāo)確定評估方案,最后通過遺傳算法完成系統(tǒng)布局。3.完成基于雙端口NoC異構(gòu)多核系統(tǒng)集成,并通過雙目運算實驗、矩陣乘實驗和FIR濾波實驗評估雙端口網(wǎng)絡(luò)的性能和靜態(tài)映射優(yōu)化后異構(gòu)多核系統(tǒng)的性能。實驗結(jié)果表明：該系統(tǒng)相比于基于單端口NoC異構(gòu)多核系統(tǒng),雙目運算效率提升約1倍；相比于隨機布局的基于雙端口NoC異構(gòu)多核系統(tǒng),矩陣乘實驗和FIR濾波實驗執(zhí)行效率提升約為17.46%和18.92%。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN47

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊敏華;谷建華;周興社;;片上網(wǎng)絡(luò)[J];微處理機;2006年05期

2 鞠宏浩;顧華璽;尹小杰;;片上網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)質(zhì)量的研究[J];計算機與現(xiàn)代化;2009年04期

3 劉炎華;劉靜;賴宗聲;;片上網(wǎng)絡(luò):新一代的片上系統(tǒng)結(jié)構(gòu)[J];電子與封裝;2011年05期

4 唐名華;;兩種綜合流量模式對片上網(wǎng)絡(luò)性能影響分析[J];廣東石油化工學(xué)院學(xué)報;2011年04期

5 韋良芬;王勇;;片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計分析[J];吉首大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年03期

6 王宏偉;陸俊林;佟冬;程旭;;層次化片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的簇生成算法[J];電子學(xué)報;2007年05期

7 付方發(fā);張慶利;王進祥;喻明艷;孫玉峰;;支持多種流量分布的片上網(wǎng)絡(luò)性能評估技術(shù)研究[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2007年05期

8 王宏偉;陸俊林;佟冬;程旭;;層次化的片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方法[J];北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年05期

9 丁永文;劉建輝;;片上網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計分析[J];科技信息(學(xué)術(shù)研究);2007年31期

10 周干民;;片上網(wǎng)絡(luò):下一代技術(shù)[J];商業(yè)文化(學(xué)術(shù)版);2007年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 白原;鄭焱;王紅;楊士元;;不規(guī)則結(jié)構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)的測試方法研究[A];第六屆中國測試學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

2 王祺;吳寧;葛芬;;片上網(wǎng)絡(luò)仿真與性能評估[A];全國第19屆計算機技術(shù)與應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2008年

3 景乃鋒;毛志剛;;面向片上網(wǎng)絡(luò)的集成電路設(shè)計技術(shù)[A];第十屆中國科協(xié)年會信息化與社會發(fā)展學(xué)術(shù)討論會分會場論文集[C];2008年

4 付斌章;韓銀和;李華偉;李曉維;;面向高可靠片上網(wǎng)絡(luò)通信的低成本可重構(gòu)路由算法[A];第六屆中國測試學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

5 齊樹波;蔣江;李晉文;張民選;;面向片上網(wǎng)絡(luò)的多播吞吐率和能量模型[A];第十五屆計算機工程與工藝年會暨第一屆微處理器技術(shù)論壇論文集（B輯）[C];2011年

6 張熙敏;李晉文;肖立權(quán);;基于逃逸通道的片上網(wǎng)絡(luò)擁塞緩解技術(shù)[A];第十六屆計算機工程與工藝年會暨第二屆微處理器技術(shù)論壇論文集[C];2012年

7 歐陽一鳴;朱兵;梁華國;;一種用于片上網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)路由算法[A];全國第19屆計算機技術(shù)與應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2008年

8 蘇琦;李玉柏;王堅;;用OPNET實現(xiàn)片上網(wǎng)絡(luò)仿真[A];2008年中國西部青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

9 歐陽一鳴;劉蓓;齊蕓;;三維片上網(wǎng)絡(luò)測試的時間優(yōu)化方法[A];第六屆中國測試學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

10 彭福慧;尤志強;鄺繼順;張大方;;一種基于BFT型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)低費用測試方法[A];第六屆中國測試學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 清華大學(xué)微處理器與SOC 技術(shù)研究中心 陳磊 王驚雷 李兆麟 汪東升;片上網(wǎng)絡(luò)：解決CMP互連瓶頸[N];計算機世界;2005年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王堅;片上網(wǎng)絡(luò)通信性能分析與優(yōu)化[D];電子科技大學(xué);2011年

2 樂千榿;基于智能算法的片上網(wǎng)絡(luò)布局優(yōu)化研究[D];電子科技大學(xué);2014年

3 秦明偉;片上網(wǎng)絡(luò)（NoC）業(yè)務(wù)量建模方法及應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2015年

4 周芳;片上網(wǎng)絡(luò)低功耗設(shè)計方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

5 楊鵬飛;高可靠片上網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

6 王俊輝;高性能多核處理器的低功耗片上網(wǎng)絡(luò)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

7 李寶亮;片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計與性能分析關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

8 馬立偉;專用片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方法：通信建模、拓?fù)錁?gòu)造與自動生成[D];清華大學(xué);2006年

9 趙建武;片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可測試性設(shè)計及測試技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2009年

10 王煒;面向大規(guī)模片上多處理器的片上網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];清華大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王曉袁;片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型[D];西安電子科技大學(xué);2008年

2 付方發(fā);片上網(wǎng)絡(luò)性能評估平臺設(shè)計[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

3 王祺;基于應(yīng)用的片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與性能評估[D];南京航空航天大學(xué);2009年

4 劉華;片上網(wǎng)絡(luò)多播通信關(guān)鍵技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

5 李慧;光片上網(wǎng)絡(luò)的可靠性研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

6 鐘陽;片上網(wǎng)絡(luò)功耗分析及其優(yōu)化策略研究[D];電子科技大學(xué);2014年

7 金燾;無線片上網(wǎng)絡(luò)研究綜述及對廣播和匯播通信的優(yōu)化研究[D];南京大學(xué);2013年

8 方志強;異步2D-Torus片上網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)路由算研究與實現(xiàn)[D];東北大學(xué);2014年

9 范紹聰;異構(gòu)多核片上網(wǎng)絡(luò)的低功耗映射研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2016年

10 郭桂雨;基于片上網(wǎng)絡(luò)多核處理器設(shè)計與協(xié)同驗證[D];北京交通大學(xué);2016年

，

本文編號：1285451