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文檔簡介
1、片上網(wǎng)絡(luò)(Network-on-Chip,NoC)可以有效改善片上系統(tǒng)(System-on-Chip,SoC)遇到的瓶頸,近年來已經(jīng)成為國內(nèi)外的研究熱點。延時是NoC性能評價的重要指標,減小網(wǎng)絡(luò)平均延時是NoC設(shè)計的重要目標之一。如何在較低的成本投入下,用簡單的方法減小網(wǎng)絡(luò)平均延時,獲得良好的網(wǎng)絡(luò)性能,具有非常重要的研究意義。
傳統(tǒng)的延時優(yōu)化方法,主要從拓撲結(jié)構(gòu)、路由算法及Mapping算法等方面入手。本文采用一種新的延時優(yōu)化
2、方法:基于確定性路由算法,根據(jù)NoC網(wǎng)絡(luò)中各通信節(jié)點數(shù)據(jù)量分布情況,找出容易發(fā)生擁塞的節(jié)點,依據(jù)節(jié)點位置,局部增加網(wǎng)絡(luò)帶寬,減少網(wǎng)絡(luò)繁忙節(jié)點,緩解擁塞,從而減小網(wǎng)絡(luò)平均延時。在OPNET仿真平臺下對Mesh拓撲結(jié)構(gòu)、不同路由算法的NoC建立模型,進行驗證。仿真結(jié)果表明,這種局部優(yōu)化帶寬的方法可以在較低成本投入下,顯著改善網(wǎng)絡(luò)的延時性能,并且具有一定的通用性。本文主要的工作如下:
1.針對Mesh拓撲結(jié)構(gòu),基于XY路由算法和O-
3、E路由算法,依次從進程層、節(jié)點層、和網(wǎng)絡(luò)層對NoC網(wǎng)絡(luò)進行建模,建立了一個8×8規(guī)模的二維NoC網(wǎng)絡(luò)模型。
2.對基于XY路由算法的2D Mesh結(jié)構(gòu)NoC網(wǎng)絡(luò)模型,在網(wǎng)絡(luò)帶寬充裕的情況下進行仿真,統(tǒng)計各鏈路數(shù)據(jù)量大小,分析繁忙節(jié)點數(shù)量以及在整個網(wǎng)絡(luò)中所處的位置。
3.根據(jù)仿真得到的節(jié)點繁忙情況,在不改變路由算法的前提下,采用一種局部增加環(huán)路網(wǎng)絡(luò)帶寬的方法,改善網(wǎng)絡(luò)延時。對比帶寬優(yōu)化前后的網(wǎng)絡(luò)性能,結(jié)果表明,這種局部
4、優(yōu)化帶寬的方法可以有效減小網(wǎng)絡(luò)平均延時,而且實現(xiàn)過程簡單,代價較小。之后多次改變網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量,對帶寬優(yōu)化前后的網(wǎng)絡(luò)進行性能對比。結(jié)果表明,在不同數(shù)據(jù)量情況時,局部帶寬優(yōu)化后的NoC網(wǎng)絡(luò)均取得較好的網(wǎng)絡(luò)延時性能,具有一定通用性。
4.相同數(shù)據(jù)量情況下,對基于XY路由算法帶寬優(yōu)化后的NoC網(wǎng)絡(luò)模型和基于O-E路由算法的相同規(guī)模NoC網(wǎng)絡(luò)模型進行仿真,并對比性能。結(jié)果表明,在一定數(shù)據(jù)量范圍內(nèi),本文中帶寬優(yōu)化后的NoC網(wǎng)絡(luò),可以得到比基
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