面向能耗和熱分布的片上網(wǎng)絡(luò)多目標(biāo)優(yōu)化映射算法研究.pdf

1、目前NoC映射算法的研究主要集中于通信能耗這一單目標(biāo)優(yōu)化，為追求較低的通信能耗，通常將彼此通信量較大的IP核聚集在較臨近區(qū)域，由于IP核的散熱以及熱傳遞效應(yīng)，必然會(huì)導(dǎo)致局部溫度過高。因此，研究包括通信能耗、熱分布在內(nèi)的多個(gè)性能綜合優(yōu)化的映射算法是十分必要的。
　　本文將通信能耗和熱分布同時(shí)作為NoC映射的優(yōu)化目標(biāo)。通過研究NoC鏈路和路由節(jié)點(diǎn)的能耗以及熱傳遞效應(yīng)對(duì)節(jié)點(diǎn)溫度的影響，提出了一種網(wǎng)絡(luò)熱均衡評(píng)估模型，為實(shí)現(xiàn)片上熱均衡分布提

2、供了評(píng)價(jià)依據(jù)。建立了基于Pareto最優(yōu)的NoC多目標(biāo)優(yōu)化映射模型，通過支配關(guān)系評(píng)價(jià)映射方案的優(yōu)劣，避免了傳統(tǒng)的加權(quán)模型和分層序列模型覆蓋不到最優(yōu)前沿的問題。提出了一種基于Pareto最優(yōu)的多目標(biāo)優(yōu)化映射算法（PMOM），算法在NSGA-II算法的基礎(chǔ)上通過修改其精英保留策略，防止算法局部收斂并使最優(yōu)解的分布更均勻；采用插入定位方式對(duì)映射編碼，避免了映射問題中對(duì)遺傳操作的特殊控制，進(jìn)而簡(jiǎn)化了操作步驟。
　　通過對(duì)MPEG-4和VO

3、PD兩種實(shí)際應(yīng)用以及三種由TGFF生成的隨機(jī)應(yīng)用的仿真，驗(yàn)證了熱均衡評(píng)估模型的正確性以及PMOM算法的有效性。與基于NSGA的映射算法相比，PMOM所得結(jié)果在解的分布性上更具有優(yōu)勢(shì)，而且時(shí)間復(fù)雜度更低。PMOM算法中采用的熱均衡評(píng)估函數(shù)考慮了熱傳遞效應(yīng)，相比ABC和AS映射算法，具有更好的熱均衡優(yōu)化性能。
　　PMOM算法能夠很容易地?cái)U(kuò)展到NoC其它性能指標(biāo)如芯片面積、延時(shí)、QoS等的優(yōu)化中，針對(duì)更多性能指標(biāo)優(yōu)化的研究仍將是后續(xù)工