本文關(guān)鍵詞：異構(gòu)多核片上網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與映射方法研究

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【摘要】：隨著集成電路的特征尺寸越來越小,工作頻率越來越高,基于總線架構(gòu)的片上系統(tǒng)(SoC, System on Chip)的可擴(kuò)展性與并行性差以及全局同步困難等缺點(diǎn)逐漸顯露出來。為了克服這些缺點(diǎn),滿足SoC設(shè)計(jì)的需求,片上網(wǎng)絡(luò)(NoC, Network on Chip)的概念應(yīng)運(yùn)而生。在基于NoC的異構(gòu)多核系統(tǒng)中,NoC的設(shè)計(jì)直接決定著各個(gè)IP(Intellectual Property)核之間的通信方式與通信效率,從而對(duì)系統(tǒng)性能有著至關(guān)重要的影響。本文中為了滿足雙目運(yùn)算的計(jì)算需求,設(shè)計(jì)一種雙端口NoC。這種NoC可以為一個(gè)資源節(jié)點(diǎn)同時(shí)提供兩路數(shù)據(jù),從而達(dá)到利用NoC并行性特征隱藏通信時(shí)間,提高雙目運(yùn)算計(jì)算效率的目的。NoC映射作為NoC領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題之一,其優(yōu)化方案直接決定著基于NoC系統(tǒng)的功耗、IP核之間的通信延時(shí)以及任務(wù)的執(zhí)行效率等性能指標(biāo)。然而,現(xiàn)有的NoC映射方法往往只針對(duì)特定的應(yīng)用情景,這對(duì)于應(yīng)用情景較多的異構(gòu)多核系統(tǒng)將使得不同的應(yīng)用情景性能差異較大。因此,本文為了滿足異構(gòu)多核系統(tǒng)的應(yīng)用需求,研究一種面向通用計(jì)算領(lǐng)域的異構(gòu)多核系統(tǒng)靜態(tài)映射方法。本文的主要工作如下：1.針對(duì)單端口NoC的性能缺陷,設(shè)計(jì)一種雙端口NoC通信架構(gòu),并采用“包電路連接(PCC, Packet Circuit Connected)"交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)基于2D Mesh和基于2DTorus拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的雙端口NoC。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：兩種雙端口NoC相比于單端口NoC和同維序雙端口NoC,都具有一定的性能提升。2.研究一種面向通用計(jì)算領(lǐng)域的異構(gòu)多核系統(tǒng)靜態(tài)映射方法,并使用該方法完成基于雙端口NoC異構(gòu)多核系統(tǒng)的靜態(tài)映射。在靜態(tài)映射過程中首先根據(jù)各個(gè)資源節(jié)點(diǎn)通信與計(jì)算特征抽象出相應(yīng)的通信特征圖,然后以建立鏈路成功率為優(yōu)化目標(biāo)確定評(píng)估方案,最后通過遺傳算法完成系統(tǒng)布局。3.完成基于雙端口NoC異構(gòu)多核系統(tǒng)集成,并通過雙目運(yùn)算實(shí)驗(yàn)、矩陣乘實(shí)驗(yàn)和FIR濾波實(shí)驗(yàn)評(píng)估雙端口網(wǎng)絡(luò)的性能和靜態(tài)映射優(yōu)化后異構(gòu)多核系統(tǒng)的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該系統(tǒng)相比于基于單端口NoC異構(gòu)多核系統(tǒng),雙目運(yùn)算效率提升約1倍；相比于隨機(jī)布局的基于雙端口NoC異構(gòu)多核系統(tǒng),矩陣乘實(shí)驗(yàn)和FIR濾波實(shí)驗(yàn)執(zhí)行效率提升約為17.46%和18.92%。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN47

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊敏華;谷建華;周興社;;片上網(wǎng)絡(luò)[J];微處理機(jī);2006年05期

2 鞠宏浩;顧華璽;尹小杰;;片上網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)質(zhì)量的研究[J];計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化;2009年04期

3 劉炎華;劉靜;賴宗聲;;片上網(wǎng)絡(luò):新一代的片上系統(tǒng)結(jié)構(gòu)[J];電子與封裝;2011年05期

4 唐名華;;兩種綜合流量模式對(duì)片上網(wǎng)絡(luò)性能影響分析[J];廣東石油化工學(xué)院學(xué)報(bào);2011年04期

5 韋良芬;王勇;;片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析[J];吉首大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年03期

6 王宏偉;陸俊林;佟冬;程旭;;層次化片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的簇生成算法[J];電子學(xué)報(bào);2007年05期

7 付方發(fā);張慶利;王進(jìn)祥;喻明艷;孫玉峰;;支持多種流量分布的片上網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估技術(shù)研究[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2007年05期

8 王宏偉;陸俊林;佟冬;程旭;;層次化的片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法[J];北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年05期

9 丁永文;劉建輝;;片上網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[J];科技信息(學(xué)術(shù)研究);2007年31期

10 周干民;;片上網(wǎng)絡(luò):下一代技術(shù)[J];商業(yè)文化(學(xué)術(shù)版);2007年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 白原;鄭焱;王紅;楊士元;;不規(guī)則結(jié)構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試方法研究[A];第六屆中國(guó)測(cè)試學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

2 王祺;吳寧;葛芬;;片上網(wǎng)絡(luò)仿真與性能評(píng)估[A];全國(guó)第19屆計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2008年

3 景乃鋒;毛志剛;;面向片上網(wǎng)絡(luò)的集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)[A];第十屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)信息化與社會(huì)發(fā)展學(xué)術(shù)討論會(huì)分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2008年

4 付斌章;韓銀和;李華偉;李曉維;;面向高可靠片上網(wǎng)絡(luò)通信的低成本可重構(gòu)路由算法[A];第六屆中國(guó)測(cè)試學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

5 齊樹波;蔣江;李晉文;張民選;;面向片上網(wǎng)絡(luò)的多播吞吐率和能量模型[A];第十五屆計(jì)算機(jī)工程與工藝年會(huì)暨第一屆微處理器技術(shù)論壇論文集（B輯）[C];2011年

6 張熙敏;李晉文;肖立權(quán);;基于逃逸通道的片上網(wǎng)絡(luò)擁塞緩解技術(shù)[A];第十六屆計(jì)算機(jī)工程與工藝年會(huì)暨第二屆微處理器技術(shù)論壇論文集[C];2012年

7 歐陽(yáng)一鳴;朱兵;梁華國(guó);;一種用于片上網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)路由算法[A];全國(guó)第19屆計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2008年

8 蘇琦;李玉柏;王堅(jiān);;用OPNET實(shí)現(xiàn)片上網(wǎng)絡(luò)仿真[A];2008年中國(guó)西部青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

9 歐陽(yáng)一鳴;劉蓓;齊蕓;;三維片上網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的時(shí)間優(yōu)化方法[A];第六屆中國(guó)測(cè)試學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

10 彭�；�;尤志強(qiáng);鄺繼順;張大方;;一種基于BFT型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)片上網(wǎng)絡(luò)低費(fèi)用測(cè)試方法[A];第六屆中國(guó)測(cè)試學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 清華大學(xué)微處理器與SOC 技術(shù)研究中心 陳磊 王驚雷 李兆麟 汪東升;片上網(wǎng)絡(luò)：解決CMP互連瓶頸[N];計(jì)算機(jī)世界;2005年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王堅(jiān);片上網(wǎng)絡(luò)通信性能分析與優(yōu)化[D];電子科技大學(xué);2011年

2 樂千榿;基于智能算法的片上網(wǎng)絡(luò)布局優(yōu)化研究[D];電子科技大學(xué);2014年

3 秦明偉;片上網(wǎng)絡(luò)（NoC）業(yè)務(wù)量建模方法及應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2015年

4 周芳;片上網(wǎng)絡(luò)低功耗設(shè)計(jì)方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

5 楊鵬飛;高可靠片上網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

6 王俊輝;高性能多核處理器的低功耗片上網(wǎng)絡(luò)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

7 李寶亮;片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能分析關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

8 馬立偉;專用片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法：通信建模、拓?fù)錁?gòu)造與自動(dòng)生成[D];清華大學(xué);2006年

9 趙建武;片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可測(cè)試性設(shè)計(jì)及測(cè)試技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2009年

10 王煒;面向大規(guī)模片上多處理器的片上網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];清華大學(xué);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王曉袁;片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型[D];西安電子科技大學(xué);2008年

2 付方發(fā);片上網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估平臺(tái)設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

3 王祺;基于應(yīng)用的片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與性能評(píng)估[D];南京航空航天大學(xué);2009年

4 劉華;片上網(wǎng)絡(luò)多播通信關(guān)鍵技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

5 李慧;光片上網(wǎng)絡(luò)的可靠性研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

6 鐘陽(yáng);片上網(wǎng)絡(luò)功耗分析及其優(yōu)化策略研究[D];電子科技大學(xué);2014年

7 金燾;無線片上網(wǎng)絡(luò)研究綜述及對(duì)廣播和匯播通信的優(yōu)化研究[D];南京大學(xué);2013年

8 方志強(qiáng);異步2D-Torus片上網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)路由算研究與實(shí)現(xiàn)[D];東北大學(xué);2014年

9 范紹聰;異構(gòu)多核片上網(wǎng)絡(luò)的低功耗映射研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2016年

10 郭桂雨;基于片上網(wǎng)絡(luò)多核處理器設(shè)計(jì)與協(xié)同驗(yàn)證[D];北京交通大學(xué);2016年

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