隨著集成電路設計已經(jīng)進入深亞微米工藝時代,片上網(wǎng)絡基本取代了傳統(tǒng)的總線結(jié)構(gòu),成為了片上多核處理器系統(tǒng)互連的主要方式。與此同時,由于低壓、近閾值集成電路設計方法的興起,間歇性故障由于其發(fā)生概率極大提升,這將會直接影響其系統(tǒng)的性能狀況,使其性能加劇惡化。為了應對這一挑戰(zhàn),本文提出了間歇性故障映射算法。通過優(yōu)化該任務映射算法,可以均衡各條鏈路的占用情況,以達到降低各鏈路間歇性故障率的目的,進而能夠提升系統(tǒng)性能。本文的主要研究內(nèi)容包括以下三個部分:第一,本文分析了目前的片上網(wǎng)絡的容錯映射算法在性能方面的情況,并針對出現(xiàn)的不足,深入分析了在多核系統(tǒng)中,片上網(wǎng)絡鏈路間故障概率對整個系統(tǒng)的影響情況。以此說明了考慮片上網(wǎng)絡中鏈路故障率的問題是十分必要的。第二,在考慮了各鏈路間歇性故障率的前提下,研究了在片上網(wǎng)絡中優(yōu)化多核系統(tǒng)性能的任務映射算法。通過任務映射算法繞開出故障率高的鏈路,使用出故障概率較低的鏈路,從而可以提升系統(tǒng)的整體性能。該映射算法主要分為兩部分:首節(jié)點映射算法和間歇性故障映射算法。其中,首節(jié)點選擇算法能夠?qū)崿F(xiàn)與其他任務映射算法相結(jié)合,在基本不影響系統(tǒng)總體性能的前提下,優(yōu)化其他相關(guān)指標。而... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

典型的總線型結(jié)構(gòu)圖

電子科技大學碩士學位論文所周知，兩個路由節(jié)點之間的距離越大，那么數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中，其功率就越大，反之亦然。而片上網(wǎng)絡這種互連方式因為特殊的架構(gòu)情況，路由節(jié)距離較近，因而功耗更低[3]。正如上文分析的那樣，片上網(wǎng)絡這種互連方式在多核系統(tǒng)中得到了廣泛的。然而，另外一方面，關(guān)于片上網(wǎng)絡的進一步應用及設計細節(jié)仍然存在著一。下面將進行詳細的分析。要使片上網(wǎng)絡的設計情況更加合理及有效，還需要專門針對其設計方案進加深入的研究。現(xiàn)今，不論是工業(yè)領域還是學術(shù)領域?qū)τ谄暇W(wǎng)絡的設計都重視。目前已經(jīng)有相關(guān)文獻對其進行了探索，正如文獻[4]所陳述的那樣，針上網(wǎng)絡的的具體設計過程可以分為三個方面進行研究。第一個是關(guān)于片上網(wǎng)基礎架構(gòu)問題；第二個是關(guān)于片上網(wǎng)絡的通訊機制過程；第三個是關(guān)于片上中基于任務映射算法的映射優(yōu)化問題。

片上網(wǎng)絡的間歇性故障研究而言，本章主要分為四個部分進行分析。首先是介紹了基于片上網(wǎng)絡的基本組成（分為三個不同的元器件）；其次是基于片上網(wǎng)絡這種互連方式能夠?qū)崿F(xiàn)通信所必須具備的內(nèi)核機制；然后是分析片上網(wǎng)絡中間歇性故障問題；最后是對目前已經(jīng)存在的容錯任務映射算法進行分析，進而找到需要改進之處，并針對鏈路間歇性故障問題提出具有針對性的解決方案。2.1 片上網(wǎng)絡的基本組成目前，基于片上網(wǎng)絡（NoC）這種互連方式已經(jīng)被廣泛應用于多核系統(tǒng)中。同時，由于集成工藝的不斷發(fā)展，片上網(wǎng)絡中的故障問題也成為一個主要的研究問題。如圖 2-1 所示，典型的基于 NoC 的多核系統(tǒng)組成示意圖。對于多核系統(tǒng)而言，主要有五部分組成：第一部分是存儲器（SRAM）；第二部分是處理單元（PE）；第三部分是通信鏈路(LINK)；第四部分是路由器（ROUTER）；第五部分是網(wǎng)絡接口（NI）。另外一方面，這五個組成部分中的其中三部分將組成片上網(wǎng)絡。它們分別是路由器、網(wǎng)絡接口以及通信鏈路。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]集成電路制造工藝技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 周哲,付丙磊,王棟,顏秀文,高德平,王志越.  電子工業(yè)專用設備. 2017(03)
[2]片上網(wǎng)絡故障模型及容錯設計方法合理性分析[J]. 黃樂天,周在龍,王君實,李廣軍.  電子技術(shù)應用. 2015(10)

碩士論文
[1]片上網(wǎng)絡映射算法的研究[D]. 劉宇鵬.西安電子科技大學 2014



本文編號：3127639