片上網絡映射優(yōu)化算法研究.pdf

1、片上網絡(Network on Chip，NoC)是應對超大規(guī)模集成電路設計中由尺寸和通信需求等因素帶來的諸多問題的一種全新方案。本論文從NoC基礎理論入手，重點對面向低功耗和低延時的多異構核協(xié)作系統(tǒng)NoC映射問題進行了研究，建立了分階段映射的數(shù)學模型，并設計了用于搜索最優(yōu)映射方案的高效算法。
　　 本文將NoC設計中的映射劃分為兩個階段，分別是應用任務圖中的任務節(jié)點到IP核的映射以及從IP核到NoC平臺中位置的映射。根據(jù)2D

2、Mesh拓撲NoC平臺的特性，并結合映射兩階段的不同特點，本文提出了NoC系統(tǒng)能耗和延時計算的粗略模型和精確模型。在第一階段的映射方案搜索中，本文采用粗略計算模型對能耗和延時性能進行分析；而在對映射第二階段方案的搜尋時，本文會使用精確計算模型對映射結果進行評估。
　　 NoC設計中的映射屬于NP問題，而面向能耗和延時的映射求解又屬于多目標規(guī)劃問題。為了快速搜索問題的最優(yōu)解，本文提出了混沌離散粒子群優(yōu)化算法。它屬于群智能優(yōu)化算法的

3、范疇，具有計算簡單、收斂速度快、不易陷入局部最優(yōu)，以及適宜解決離散空間優(yōu)化問題等優(yōu)點。結合由本文所提出的能耗和延時的計算模型所建立起的評價函數(shù)，混沌離散粒子群算法被用到映射兩個階段方案的搜索中，在降低搜索運算量的前提下，最終映射結果的能耗和延時都得到很大程度的降低。為了將混沌離散粒子群優(yōu)化這一抽象的算法同具體的NoC最優(yōu)映射方案搜索相結合，本文在映射的兩個搜索階段中設計了如NoC-IP對應表等不同的數(shù)據(jù)結構以及表交換等執(zhí)行規(guī)則，分別建立