【摘要】：片上網(wǎng)絡(luò)中容錯(cuò)自適應(yīng)路由算法在規(guī)避故障節(jié)點(diǎn)的同時(shí)可以將網(wǎng)絡(luò)流量均勻的分布到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞母鳁l路徑上,從而減少網(wǎng)絡(luò)延遲和提高網(wǎng)絡(luò)吞吐率。傳統(tǒng)的基于蟻群優(yōu)化的容錯(cuò)自適應(yīng)路由算法,僅采用基于故障值的故障提醒機(jī)制,不能很好的反應(yīng)故障節(jié)點(diǎn)對路徑擁塞產(chǎn)生的影響,且信息素更新機(jī)制過于簡單。本文將有效緩沖區(qū)長度和故障值相結(jié)合,改進(jìn)了路由選擇函數(shù),提高了容錯(cuò)自適應(yīng)路由算法的性能。本文改進(jìn)了一種基于蟻群優(yōu)化的片上網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)自適應(yīng)路由算法,工作主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面:(1)依托現(xiàn)有的故障檢測電路,根據(jù)故障節(jié)點(diǎn)的位置,用故障值、路徑復(fù)雜度和有效緩沖區(qū)長度等指標(biāo)來表征故障點(diǎn)對片上網(wǎng)絡(luò)的影響程度。(2)縮減片上網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的路由表大小,減少存儲信息值造成的內(nèi)存開銷。(3)改進(jìn)了路由選擇函數(shù)。在篩選輸出路徑的時(shí)候,結(jié)合故障值、有效緩沖區(qū)長度等指標(biāo)來更新鏈路的信息素值,得到輸出路徑的同時(shí)將新的信息素值寫入路由表。本文使用Noxim仿真器在8×8 Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下建立單點(diǎn)、兩點(diǎn)和四點(diǎn)故障模型,進(jìn)行合成流量實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)證明改進(jìn)后的算法平均延遲比ACO-FAR算法低10.7%~20.3%,吞吐率比ACO-FAR算法高4.46%~24.4%,能效比不低于ACO-FAR算法。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN47;TP18
【圖文】：

對于比較長的總線而言，全局線路延遲很大程度上是由固有的寄生參數(shù)和寄生電容造成的，如圖1-1 所示。圖1-1 不同工藝制程下邏輯門、本地線路、全局線路相對延遲[2]在超深亞微米領(lǐng)域，已經(jīng)有研究證明太長的連線會(huì)導(dǎo)致關(guān)鍵路徑的數(shù)據(jù)傳輸失敗。過長的全局線路會(huì)引入信號完整性問題，如交叉噪聲、交叉延遲和電磁干擾等。因此片上系統(tǒng)研究者們開始構(gòu)思設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)化、可擴(kuò)展、可復(fù)用和高性能的片內(nèi)互聯(lián)結(jié)構(gòu)。當(dāng)核心數(shù)量有限的時(shí)候，點(diǎn)對點(diǎn)的專用鏈路從帶寬、延遲和功耗等方面能成為全局總線很好的替代品。但是核心數(shù)量增長的時(shí)候，專用鏈路的數(shù)量也會(huì)呈現(xiàn)指數(shù)增長。為了克服上述的問題，一些研究機(jī)構(gòu)開始探索結(jié)合系統(tǒng)和平臺的特點(diǎn)去設(shè)計(jì)多核片上系統(tǒng)的通信框架，片上網(wǎng)絡(luò)（NetworkonChip，NoC）就是在這種情況下被提出來的。它具有全局異步局部同步（globally

圖1-3TILE64 結(jié)構(gòu)框圖芯片都是針對特定應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行研發(fā)的，對于桌面應(yīng)用程序而言，在圖形和算量比較大，采用多核心的趨勢越發(fā)明顯。這些應(yīng)用程序的線程間同步往遲對多線程工作負(fù)載的性能也會(huì)有顯著的影響，片上網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)很好的滿

圖 2-6 Gossip 泛洪/泛洪 圖 2-7 Directed 泛洪 圖 2-8 隨機(jī)行走，c=3DirectedFlooding[26]算法支持?jǐn)?shù)據(jù)包向生產(chǎn)性方向傳輸，在非生產(chǎn)性方向降低數(shù)據(jù)包的復(fù)制概而較少冗余數(shù)據(jù)包的開銷。如圖 2-7 所示，設(shè)置生產(chǎn)性方向數(shù)據(jù)包復(fù)制的概率 為 1，非生產(chǎn)性數(shù)據(jù)包復(fù)制的概率 為0，這導(dǎo)致在發(fā)送方S和目的地D之間的矩形區(qū)域中進(jìn)行分組數(shù)據(jù)的傳輸

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本文編號：2751773