【摘要】：隨著半導體技術的發(fā)展,SoC的集成度越來越高,所實現(xiàn)的功能也越來越復雜,基于總線的SoC設計方法已經很難滿足系統(tǒng)的工作需求。片上網絡(NoC,Network on a Chip)作為的全新的通訊架構正在逐漸取代總線成為主流的SoC設計方法。相較于總線,NoC具有更高的通訊并行度、更好的可拓展性以及更便捷的通訊機制(全局異步-局部同步)。越來越多的學者及研究機構對其展開了深入的研究,他們研究熱點主要集中在網絡的拓撲結構、路由算法、交換方式和流控技術幾個方面,在保證NoC能提供最基本的通訊服務同時,要求網絡具有更高的通訊效率和更低的功耗。本文研究了一款應用于異構多核系統(tǒng)中的“電路交換”NoC,雖然該網絡能夠很好的提供任務執(zhí)行過程中的通訊服務,但是仍存在一些通訊效率不高的情況,影響了系統(tǒng)的工作速度。為了進一步提升系統(tǒng)的性能,本文通過實驗和理論分析通訊效率不高的起因,并分別從網路結構和通訊機制方面給出提升通訊效率的優(yōu)化方案：1.設計并實現(xiàn)兩種新型雙端口網絡,“同一維序”雙端口網絡和“對角線”雙端口網絡。這兩種網絡中的資源節(jié)點可以同時接收或發(fā)送兩路數據,一方面能夠讓資源節(jié)點使用流模式進行工作,另一方面可以對大規(guī)模數據進行分段傳輸；2.設計并實現(xiàn)兩種兼容多播的“電路交換”網絡,分別使用XY路由算法和UP DOWN路由算法,兩種網絡均可以采用“電路交換”的方式通過一次通訊完成“單源多目的”的通訊任務。在完成優(yōu)化設計的基礎上設計不同的實驗條件對其進行測試,通過實驗結果對不同的網絡進行性能對比和分析,證明優(yōu)化設計能夠大幅提升網絡的通訊效率,實現(xiàn)了優(yōu)化目標。
[Abstract]:With the development of semiconductor technology, the integration of SoC is becoming more and more high, and the functions realized are becoming more and more complex. The design method of SoC based on bus is difficult to meet the requirement of the system. Network on-chip (NoC,Network on a Chip) as a new communication architecture is gradually replacing bus as the mainstream SoC design method. Compared with bus, NoC has higher communication parallelism, better scalability and more convenient communication mechanism (global asynchronous-local synchronization). More and more scholars and research institutions have carried out in-depth research on it. Their research focuses on the topology, routing algorithm, switching mode and flow control technology of the network. In order to ensure that NoC can provide the most basic communication service, the network is required to have higher communication efficiency and lower power consumption. In this paper, we study a "circuit-switched" NoC, used in heterogeneous multi-core systems. Although the network can provide communication services in the process of task execution, there are still some cases where communication efficiency is not high. It affects the working speed of the system. In order to further improve the performance of the system, this paper analyzes the causes of the low communication efficiency through experiments and theories, and gives the optimization scheme of improving the communication efficiency from the aspects of network structure and communication mechanism: 1. The design and implementation of two new types of double-port network, "the same dimension order" double-port network and "diagonal" double-port network. The resource nodes in these two networks can receive or send two channels of data at the same time. On the one hand, the resource nodes can work in flow mode, on the other hand, they can transmit large-scale data in segments. 2. This paper designs and implements two compatible multicast "circuit switching" networks, which use XY routing algorithm and UP DOWN routing algorithm respectively. Both networks can use "circuit switching" to complete the "single source and multi-purpose" communication task through a single communication. On the basis of completing the optimization design, different experimental conditions are designed to test it, and the performance of different networks is compared and analyzed through the experimental results. It is proved that the optimization design can greatly improve the communication efficiency of the network and achieve the optimization goal.
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN47

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 壯志;走馬觀花看路由[J];中國計算機用戶;2000年14期

2 楊宗長,徐繼生;基于跟蹤的路由信息系統(tǒng)的開發(fā)和應用[J];計算機系統(tǒng)應用;2004年07期

3 鄒曉峰;;淺析路由及路由協(xié)議[J];安順學院學報;2007年03期

4 李欣;劉占軍;劉期烈;李云;;隨機間斷連接無線互聯(lián)網路由研究[J];中國新通信;2009年01期

5 楊杉;陳凱;;基于路由協(xié)議分析的路由管理系統(tǒng)[J];信息安全與通信保密;2009年03期

6 朱秋莎;楊樹堂;陸松年;;面向數據的因特網路由架構[J];信息技術;2009年11期

7 唐明董;張國清;楊景;張國強;;針對無標度網絡的緊湊路由方法[J];軟件學報;2010年07期

8 賴增桂;;負責任的更新[J];通信技術;2010年09期

9 王俊人;李大雙;;解決路由消息循環(huán)的一種新方法[J];信息安全與通信保密;2011年09期

10 莫禾勝;陳學卿;;路由信息協(xié)議的應用研究[J];長沙航空職業(yè)技術學院學報;2013年02期

相關會議論文 前10條

1 沈順七;;關于傳統(tǒng)IP網向MPLS/VPN遷移的幾個問題分析[A];2003’中國通信學會無線及移動通信委員會學術年會論文集[C];2003年

2 劉翔;;Ad hoc的路由協(xié)議研究[A];武漢市第二屆學術年會、通信學會2006年學術年會論文集[C];2006年

3 肖安林;張亮;;MANET中若干路由算法性能的比較和評價[A];計算機技術與應用進展——全國第17屆計算機科學與技術應用（CACIS）學術會議論文集（下冊）[C];2006年

4 楊豹;龔正虎;劉亞萍;;BGP路由服務平臺(RSP)的設計[A];2006年全國開放式分布與并行計算機學術會議論文集（三）[C];2006年

5 馬維泉;李芬;巴林鳳;;一種適用于藍牙Scatternet的記憶式有界廣播路由(MBR2)算法[A];開創(chuàng)新世紀的通信技術——第七屆全國青年通信學術會議論文集[C];2001年

6 汪笑;;路由Route命令解決視頻會商專線和互聯(lián)網專線傳輸問題[A];中國氣象學會2005年年會論文集[C];2005年

7 昌俊;敖發(fā)良;;一種高生存性RPR網絡的路由研究[A];全國第十三次光纖通信暨第十四屆集成光學學術會議論文集[C];2007年

8 詹鵬飛;李云;陳前斌;隆克平;;一種實時魯棒的Ad hoc網絡路由方案[A];第九屆全國青年通信學術會議論文集[C];2004年

9 鄭旭明;胡光岷;;基于鏈路丟包率估計的Ad Hoc網絡負載均衡路由[A];2008年中國西部青年通信學術會議論文集[C];2008年

10 馬強;宋玲;陳鳳;;基于蟻群優(yōu)化的Ad Hoc負載均衡路由算法[A];2007北京地區(qū)高校研究生學術交流會通信與信息技術會議論文集（下冊）[C];2008年

相關重要報紙文章 前10條

1 鄒琦;Windows 2000 Advanced Server中軟路由的實現(xiàn)[N];計算機世界;2001年

2 ;虛擬路由保證新型IP服務[N];網絡世界;2001年

3 《網絡世界》評測實驗室 榮鈺 潘永花;路由競技[N];網絡世界;2003年

4 曾迎之;路由要有新規(guī)則[N];中國計算機報;2001年

5 西安市公眾信息產業(yè)有限公司 彭曄;內部路由規(guī)劃[N];中國計算機報;2002年

6 評測工程師 朱曄 李韜 宋博強 陳琪;個個都是好樣的[N];計算機世界;2004年

7 張志剛;虛擬路由引領IP新服務[N];中國計算機報;2001年

8 宋獻濤;IP路由走向智能化[N];計算機世界;2002年

9 權心權意;誤設IP引發(fā)路由異常[N];電腦報;2005年

10 董濤;多協(xié)議標志交換(MPLS)原理[N];通信產業(yè)報;2003年

相關博士學位論文 前10條

1 李清;基于弱轉發(fā)的互聯(lián)網路由可用性和擴展性研究[D];清華大學;2013年

2 董平;基于身份與位置分離映射的可擴展路由體系研究[D];北京交通大學;2008年

3 羅茂松;無線Mesh網路由與調度聯(lián)合優(yōu)化算法研究[D];華南理工大學;2013年

4 蘇偉;移動互聯(lián)網路由理論與關鍵技術的研究[D];北京交通大學;2008年

5 李玉軍;無線網絡連通性及路由關鍵技術研究[D];電子科技大學;2010年

6 姬文江;無線Mesh網絡路由協(xié)議體系研究[D];西安電子科技大學;2013年

7 楊云;基于TCP/IP的QoS路由算法的研究[D];南京理工大學;2003年

8 沈斌;移動Ad Hoc網絡與Internet互聯(lián)的關鍵技術研究[D];華中科技大學;2007年

9 譚巍;Ad Hoc網絡中基于突發(fā)業(yè)務的MAC協(xié)議與路由協(xié)議研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2008年

10 王]Z琦;無線Mesh網絡路由協(xié)議關鍵技術的研究[D];國防科學技術大學;2009年

相關碩士學位論文 前10條

1 湯志鵬;車聯(lián)網環(huán)境下基于車輛分組的組間通信路由算法的研究[D];遼寧大學;2015年

2 王沖;基于空間劃分與協(xié)同進化策略的無線傳感網路由協(xié)議研究[D];遼寧大學;2015年

3 王會娜;城市環(huán)境下車載網絡路由協(xié)議研究[D];西南交通大學;2015年

4 阮潔;DSR協(xié)議的仿真研究與性能改進[D];長江大學;2015年

5 王鷺潔;基于鏈路穩(wěn)定性的車載自組織網絡路由協(xié)議研究[D];蘇州大學;2015年

6 潘小清;基于IEEE802.15.4的6LoWPAN路由研究與應用[D];蘇州大學;2015年

7 陳曉亮;基于GPRS和物聯(lián)網的溫度采集系統(tǒng)設計與研究[D];沈陽理工大學;2015年

8 韓保慶;多級Ad Hoc網絡與蜂窩網絡融合的仿真研究[D];電子科技大學;2015年

9 李延祥;低壓電力線通信改進組網路由算法與通信協(xié)議研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

10 黃海利;基于IEEE 802.15.4的路由研究[D];中國礦業(yè)大學;2015年

，

本文編號：2415019