基于云自適應(yīng)粒子群算法的NoC路徑分配研究.pdf

1、作為下一代集成電路設(shè)計的主流技術(shù),片上網(wǎng)絡(luò)(Network-on-chip)將互連網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入片上系統(tǒng)設(shè)計,以期解決共享總線無法滿足單芯片上大規(guī)模系統(tǒng)的通訊問題。NoC路徑分配作為NoC設(shè)計流程中的重要步驟,對系統(tǒng)通訊延時和性能起著非常重要的作用。但是,高效、低需求以及適應(yīng)NoC體系結(jié)構(gòu)要求的NoC路徑分配算法是一個NP問題,在規(guī)模較大的NoC中難以找到最優(yōu)解,研究新方法以解決NoC路徑分配難題對于NoC設(shè)計技術(shù)的發(fā)展具有重要的理論價值

2、和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文首先研究了NoC基本概念和路徑分配相關(guān)技術(shù),以最為常見的二維網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),采用源確定性最短路由算法和蟲洞交換技術(shù),以及虛通道技術(shù)的NoC架構(gòu),提出了基于動態(tài)通訊和靜態(tài)通訊的 NoC路徑分配解決思路,設(shè)計了一種基于云自適應(yīng)粒子群算法的最短路徑分配方法,以帶寬需求和平衡鏈路負(fù)載為條件,建立了統(tǒng)一優(yōu)化目標(biāo)模型,以求避免網(wǎng)絡(luò)擁塞,節(jié)省通訊延時,提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量,實(shí)現(xiàn)NoC路徑分配優(yōu)化設(shè)計。為了能夠最大程度地尋找路

3、徑的最好結(jié)果,對云自適應(yīng)粒子群算法進(jìn)行改進(jìn),提出一種新的自適應(yīng)更新規(guī)則,以適合 NoC路徑分配模型的建立,更注重全局搜索時對局部解的挖掘,使全局搜索和局部收斂達(dá)到最佳結(jié)合。
　　以十組應(yīng)用特征圖為實(shí)驗對象,進(jìn)行NoC路徑分配實(shí)驗。采用Nirgam仿真器對算法得出的路徑分配結(jié)果進(jìn)行仿真,仿真實(shí)驗證明,本文提出的路徑分配算法有效減小了系統(tǒng)通訊延時,并增大了網(wǎng)絡(luò)吞吐量,尤其是拓?fù)湟?guī)模越大時,優(yōu)越性越明顯。為大規(guī)模NoC路徑分配提供了切實(shí)