隨著集成電路設(shè)計(jì)已經(jīng)進(jìn)入深亞微米工藝時(shí)代,片上網(wǎng)絡(luò)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(shí),由于低壓、近閾值集成電路設(shè)計(jì)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(huì)直接影響其系統(tǒng)的性能狀況,使其性能加劇惡化。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn),本文提出了間歇性故障映射算法。通過(guò)優(yōu)化該任務(wù)映射算法,可以均衡各條鏈路的占用情況,以達(dá)到降低各鏈路間歇性故障率的目的,進(jìn)而能夠提升系統(tǒng)性能。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下三個(gè)部分:第一,本文分析了目前的片上網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)映射算法在性能方面的情況,并針對(duì)出現(xiàn)的不足,深入分析了在多核系統(tǒng)中,片上網(wǎng)絡(luò)鏈路間故障概率對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響情況。以此說(shuō)明了考慮片上網(wǎng)絡(luò)中鏈路故障率的問(wèn)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(luò)中優(yōu)化多核系統(tǒng)性能的任務(wù)映射算法。通過(guò)任務(wù)映射算法繞開(kāi)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(diǎn)映射算法和間歇性故障映射算法。其中,首節(jié)點(diǎn)選擇算法能夠?qū)崿F(xiàn)與其他任務(wù)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(biāo)。而... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

典型的總線型結(jié)構(gòu)圖

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文所周知，兩個(gè)路由節(jié)點(diǎn)之間的距離越大，那么數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^(guò)程中，其功率就越大，反之亦然。而片上網(wǎng)絡(luò)這種互連方式因?yàn)樘厥獾募軜?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(luò)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(luò)的進(jìn)一步應(yīng)用及設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)仍然存在著一。下面將進(jìn)行詳細(xì)的分析。要使片上網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)情況更加合理及有效，還需要專門針對(duì)其設(shè)計(jì)方案進(jìn)加深入的研究�，F(xiàn)今，不論是工業(yè)領(lǐng)域還是學(xué)術(shù)領(lǐng)域?qū)τ谄暇W(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)都重視。目前已經(jīng)有相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)其進(jìn)行了探索，正如文獻(xiàn)[4]所陳述的那樣，針上網(wǎng)絡(luò)的的具體設(shè)計(jì)過(guò)程可以分為三個(gè)方面進(jìn)行研究。第一個(gè)是關(guān)于片上網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)問(wèn)題；第二個(gè)是關(guān)于片上網(wǎng)絡(luò)的通訊機(jī)制過(guò)程；第三個(gè)是關(guān)于片上中基于任務(wù)映射算法的映射優(yōu)化問(wèn)題。

片上網(wǎng)絡(luò)的間歇性故障研究而言，本章主要分為四個(gè)部分進(jìn)行分析。首先是介紹了基于片上網(wǎng)絡(luò)的基本組成（分為三個(gè)不同的元器件）；其次是基于片上網(wǎng)絡(luò)這種互連方式能夠?qū)崿F(xiàn)通信所必須具備的內(nèi)核機(jī)制；然后是分析片上網(wǎng)絡(luò)中間歇性故障問(wèn)題；最后是對(duì)目前已經(jīng)存在的容錯(cuò)任務(wù)映射算法進(jìn)行分析，進(jìn)而找到需要改進(jìn)之處，并針對(duì)鏈路間歇性故障問(wèn)題提出具有針對(duì)性的解決方案。2.1 片上網(wǎng)絡(luò)的基本組成目前，基于片上網(wǎng)絡(luò)（NoC）這種互連方式已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于多核系統(tǒng)中。同時(shí)，由于集成工藝的不斷發(fā)展，片上網(wǎng)絡(luò)中的故障問(wèn)題也成為一個(gè)主要的研究問(wèn)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(duì)于多核系統(tǒng)而言，主要有五部分組成：第一部分是存儲(chǔ)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(luò)接口（NI）。另外一方面，這五個(gè)組成部分中的其中三部分將組成片上網(wǎng)絡(luò)。它們分別是路由器、網(wǎng)絡(luò)接口以及通信鏈路。

【參考文獻(xiàn)】：
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(shì)[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(shè)備. 2017(03)
[2]片上網(wǎng)絡(luò)故障模型及容錯(cuò)設(shè)計(jì)方法合理性分析[J]. 黃樂(lè)天,周在龍,王君實(shí),李廣軍.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2015(10)

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



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