论文部分内容阅读
在科技的不断发展中,片上系统(System-on-Chip,SoC)的IP核的数量也在不断的增加,而这种情况使得采用总线结构通信的SoC遇到了通信质量下降等问题。通信延迟、功耗增大和运行效率低下已经是存在于SoC研究过程中的重大问题。而此时片上网络(Network-on-Chip)结构的提出,有效的解决了总线结构中存在的各种问题,使得芯片的性能有了很大的提高,同使也为研究人员指明了新的研究方向。NoC的概念是将计算机网络的结构思想运用到芯片中,以实现全局异步,局部同步的通信模式,来有效解决之前所面临的通信问题。在NoC的研究中,拓扑结构、路由器结构和路由算法是研究的三个重要方面。一个好的拓扑结构、路由器结构或者路由算法能有效提高整个芯片的性能。本文做了如下工作:一:为了更加贴近实际的应用,在充分了解了同构模型下的路由算法后,对于异构模型做了深入的研究。在2D-Mesh的结构下,将其计算节点设为不同的IP核,并根据任务的分配情况进行了路由算法的研究,并提出适应于异构模型下的多核动态负载路由算法,该算法以及时修改传输消息包的目的节点来实现整个芯片网路的动态负载均衡。二:分析以前平台在传输消息包的过程中是根据仲裁机制来选取下一个传输节点,这样会存在传输包远离目的节点并延长传输路径的可能,于是提出选用了XY路由算法,并将该算法成功运用到了异构模型中。同时相应修改路由器结构中的传包流程。在及时修改目的节点之后,采用XY路由算法将消息包传输到目的节点。同时对于多核处理器系统,实现了分组策略,以实现将一个大核群集划分成小集合来进行路由。三:成功安装Gem5研究平台,对源代码进行调试工作。并根据提出的多核动态负载路由算法进行了实验,并得到实验数据。通过在Gem5平台上的实验结果表明当目的节点适当的修改之后并采用经典的XY路由算法,NoC的性能得到了改善,有的运行时间提高了5%。这说明在根据网络的拥塞情况及时的修改目的节点之后,能够在一定的程度上提高网络的运行效率,同时会使整个网络的功耗更小、延迟更少。