片上互連網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)眾多處理器核間、眾多處理器核與大量片上存儲(chǔ)體間的通信互連,是高性能微處理器的樞紐與核心,其體系結(jié)構(gòu)決定著高性能微處理器的整體性能。傳統(tǒng)的電互連網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)存在帶寬低、延遲大、功耗高等缺點(diǎn),已經(jīng)成為制約高性能微處理器性能提高的瓶頸之一。尤其是在功耗方面,隨著互連網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大,片上互連網(wǎng)絡(luò)所需要的功耗已經(jīng)占據(jù)高性能微處理器功耗的很大一個(gè)方面。研究低功耗片上網(wǎng)絡(luò),可以充分利用相關(guān)技術(shù),實(shí)現(xiàn)互連網(wǎng)絡(luò)以及微處理器的高效、節(jié)能,具有十分重要的意義。文章主要針對(duì)如何利用光互連技術(shù)、積壓上界的分析技術(shù)以及低功耗電路技術(shù)等進(jìn)行低功耗片上網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)展開深入研究。主要研究?jī)?nèi)容可分為以下四個(gè)方面:（1）基于蝶型結(jié)構(gòu)的層次式低功耗片上光網(wǎng)絡(luò)研究隨著硅基光互連相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,片上光網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為低功耗網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)研究方向。相比于傳統(tǒng)的電互連網(wǎng)絡(luò),片上光網(wǎng)絡(luò)通過(guò)利用光學(xué)傳輸鏈路,可以在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中節(jié)省大量能量。但是,在光互連網(wǎng)絡(luò)中,數(shù)據(jù)傳輸方式與電互連網(wǎng)絡(luò)存在極大的差異。數(shù)據(jù)報(bào)文首先需要經(jīng)過(guò)光學(xué)調(diào)制后,才能變成光信號(hào)在在波導(dǎo)中進(jìn)行傳播。傳播過(guò)程中,光信號(hào)既不能被直接緩存、更不能被解讀。如何... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

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NMOS管帶門控電路的SRAM

國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院博士學(xué)位論文2.3.1.1 混合路由器混合路由器（參見圖2.2）作為本節(jié)BPNoC網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵模塊，主要負(fù)責(zé)于電學(xué)和光學(xué)消息轉(zhuǎn)發(fā)。它包括三個(gè)組成部分：一個(gè)光學(xué)交換單元（Photonic Switch，PS），一個(gè)電交換單元（Electornic Switch，ES）和一個(gè)控制單元（Control Unit，CU）。圖2.2混合路由器微結(jié)構(gòu)示意圖光學(xué)交換單元（PS）由一個(gè)基本的光開關(guān)單元（Photonic Switch Element，PSE）組成，具有兩個(gè)輸入端口和兩個(gè)輸出端口。一個(gè)PSE在本質(zhì)上是由位于兩個(gè)微環(huán)諧振器之間的交叉光波導(dǎo)構(gòu)成（參照?qǐng)D2.2(b)）。微諧振器的諧振波長(zhǎng)可以由電壓控制。當(dāng)斷電或通電時(shí)

處理器層次都可以實(shí)現(xiàn)。在本文中，作者使用報(bào)文長(zhǎng)度作為該技術(shù)的基本單元。通過(guò)關(guān)閉路由器中的某些緩沖區(qū)資源，可以有效減少網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)功耗。圖1.4 NMOS管帶門控電路的SRAM1.1.3.3 系統(tǒng)級(jí)的低功耗技術(shù) 光互連網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。隨著越來(lái)越多的處理器核集成在一個(gè)芯片上，多核處理器對(duì)高吞吐量，低延遲，可擴(kuò)展和高能效的片上互連網(wǎng)絡(luò)的需求不斷增長(zhǎng)。然而，電互連所存在的限制，例如，有限的帶寬和延遲大，互聯(lián)串?dāng)_等使其效率很難提高。電片上網(wǎng)絡(luò)（NOC），很難滿足帶寬，端到端延遲和功耗的要求。光片上網(wǎng)絡(luò)低功耗和帶寬透明特性提供了新的方法來(lái)提高芯片的通信能力。在高性能計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，光互連已經(jīng)顯示出它的優(yōu)勢(shì)。不同的機(jī)柜、電路板、甚至芯片之間的光傳輸起著至關(guān)重要的作用。最近，CMOS兼容的納米光子學(xué)技術(shù)的進(jìn)步給片上光互連網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)一個(gè)光明的未來(lái)[20–26]。光片上網(wǎng)絡(luò)的研究已經(jīng)表明，光互連?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于OpenFlow的SDN技術(shù)研究[J]. 左青云,陳鳴,趙廣松,邢長(zhǎng)友,張國(guó)敏,蔣培成.  軟件學(xué)報(bào). 2013(05)

博士論文
[1]片上多處理器體系結(jié)構(gòu)中Cache一致性模型研究[D]. 李功明.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[2]片上多核處理器緩存子系統(tǒng)優(yōu)化的研究[D]. 李建華.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[3]片上網(wǎng)絡(luò)的建模仿真與性能優(yōu)化研究[D]. 程愛蓮.浙江大學(xué) 2012
[4]代價(jià)高效的容錯(cuò)片上網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳延倉(cāng).國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[5]片上網(wǎng)絡(luò)無(wú)緩沖路由器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 馮超超.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[6]基于二維Mesh網(wǎng)絡(luò)的片上組播通信關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 胡文敏.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[7]異步片上網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 管旭光.西安電子科技大學(xué) 2011
[8]片上網(wǎng)絡(luò)演算模型及性能分析[D]. 錢悅.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[9]網(wǎng)格NoC平臺(tái)中的若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 周文彪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[10]基于片上網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)芯片研究[D]. 荊元利.西北工業(yè)大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3493396