任務(wù)調(diào)度問題是片上網(wǎng)絡(luò)（Network-on-Chip,NoC）設(shè)計(jì)中的一類重要問題。負(fù)偏置溫度不穩(wěn)定性（Negative Bias Temperature Instability,NBTI）能夠造成底層器件產(chǎn)生老化效應(yīng),從而導(dǎo)致計(jì)算核的頻率退化,以及降低片上網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)可靠性。因此,NBTI老化效應(yīng)感知的片上網(wǎng)絡(luò)任務(wù)調(diào)度算法研究是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。本文針對(duì)NBTI老化效應(yīng)造成的計(jì)算核頻率退化和系統(tǒng)可靠性下降問題,提出了一系列的NBTI老化感知任務(wù)調(diào)度算法,分別針對(duì)完工時(shí)間和系統(tǒng)可靠性進(jìn)行任務(wù)調(diào)度,以減小完工時(shí)間和提高系統(tǒng)可靠性。首先根據(jù)NBTI老化效應(yīng)引起的底層器件參數(shù)變化,推導(dǎo)出計(jì)算核的頻率退化程度,建立NBTI老化效應(yīng)預(yù)測(cè)模型以評(píng)估計(jì)算核的任務(wù)執(zhí)行時(shí)長(zhǎng)。在考慮計(jì)算核頻率退化的場(chǎng)景下,以完工時(shí)間為調(diào)度目標(biāo)構(gòu)建了一個(gè)老化感知的調(diào)度優(yōu)化模型,然后基于粒子群算法的思想設(shè)計(jì)了一種調(diào)度算法,能夠有效求解上述優(yōu)化問題。為了應(yīng)對(duì)老化效應(yīng)導(dǎo)致的系統(tǒng)可靠性下降問題,構(gòu)建了一個(gè)新的老化效應(yīng)感知調(diào)度模型,在完工時(shí)間的約束條件下對(duì)系統(tǒng)可靠性進(jìn)行優(yōu)化。然后設(shè)計(jì)了一種二進(jìn)制粒子群機(jī)制表征調(diào)度解和粒子之間的映... 

【文章來(lái)源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

完工時(shí)間和吞吐率的方差分析

碩士學(xué)位論文NBTI老化效應(yīng)感知的片上網(wǎng)絡(luò)任務(wù)調(diào)度算法研究41圖4.8系統(tǒng)可靠性的方差分析以上實(shí)驗(yàn)都說(shuō)明，不管是在總完工時(shí)間還是在吞吐率方面，雖然改變了優(yōu)化目標(biāo)，但是在對(duì)系統(tǒng)可靠性進(jìn)行優(yōu)化的同時(shí)，依然可以保證NBTI老化效應(yīng)感知調(diào)度結(jié)果的優(yōu)越性。4.5本章小結(jié)由于NBTI老化效應(yīng)不僅會(huì)造成頻率退化，還會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性下降，為了更好的說(shuō)明NBTI老化效應(yīng)感知算法可以在片上網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)調(diào)度問題上具有更高的系統(tǒng)可靠性，本章針對(duì)系統(tǒng)的軟錯(cuò)誤可靠性，進(jìn)行有關(guān)任務(wù)調(diào)度問題的建模，將NBTI老化因子與系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)時(shí)的可靠性聯(lián)系起來(lái)，可以將可靠性用NBTI老化因子進(jìn)行表征，并將此問題進(jìn)行公式化。通過(guò)二進(jìn)制粒子群算法進(jìn)行優(yōu)化求解之后，對(duì)分別NBTI老化效應(yīng)感知得到的調(diào)度方案和非NBTI老化效應(yīng)感知得到的調(diào)度方案的系統(tǒng)可靠性，完工時(shí)間和吞吐率進(jìn)行了比較分析，分析得出，NBTI老化效應(yīng)感知的調(diào)度方案在具有更高系統(tǒng)可靠性的同時(shí)，還可以保證更低的總完工時(shí)間和更高的吞吐率。

碩士學(xué)位論文NBTI老化效應(yīng)感知的片上網(wǎng)絡(luò)任務(wù)調(diào)度算法研究43一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)片上網(wǎng)絡(luò)由兩個(gè)主要模塊組成：路由部分和網(wǎng)絡(luò)接口（NetworkInterfaces，NI）部分。如圖5.1所示，router[*]單元為路由模塊，core[*]單元為核模塊，核帶有網(wǎng)絡(luò)接口模塊，網(wǎng)絡(luò)接口模塊包含了source模塊和sinks模塊，如圖5.2所示。路由模塊可以支持獨(dú)立地進(jìn)行端口的創(chuàng)建，使得HNOCS支持異構(gòu)性。每個(gè)端口都是根據(jù)其容量和VC（Virtualchannel，虛擬通道）數(shù)量進(jìn)行配置的，路由模塊的組成如圖5.3所示。圖5.1一個(gè)片上網(wǎng)絡(luò)模塊圖5.2網(wǎng)絡(luò)接口模塊

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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