多核处理器需要片上通讯系统以应对核间并发通讯，并提供良好的可扩展性。片上网络凭借传输路径多样化的特征，成为了多核核间通讯的重要解决方案。但是目前上层软件所需的核间传输数据量较少，片上网络的通讯资源闲置较多，因此在满足目前软件通讯需求的前提下，可对片上网络资源进行简化以提升系统性能。本文试图从传输路径多样性入手，通过对片上网络中数据传输路径进行约束，简化片上网络中数据包的处理流程，以提高片上网络的整体性能。　　本文通过考察片上网络路径多样性，发现可以对数据传输的路径进行合并，集中数据传输转向的位置，通过简化无需处理传输转向的路由器的处理流程，以提升片上网络整体性能。在具体实现上，设计了一种预配置片上网络结构，在硬件设计和软件算法层面通过对网络中数据传输线路进行调整合并，消除部分路由器中的传输冲突，简化路由器对数据包的处理流程，降低片上网络整体的通讯延迟和传输能耗。本文的研究主要包括以下三个方面:　　1)设计了可配置片上网络结构。通过在路由器中增加定向的数据传输通讯通道，使路由器可以配置为定向转发模式，省略了路由计算和仲裁判断等步骤。并且调整了注入排出的数据通道和缓存管理机制，确保不同模式的路由器可以在网络中协同工作;　　2)设计了多阶段任务映射算法。预先对典型的任务通讯特征进行分析优化，在运行时通过提取计算任务的通讯特征，根据典型的通讯模式将其分组，并通过分组交换的方式对映射结果进行调整，在缩短总通讯距离的同时，对片上网络的整体通讯进行规划;　　3)设计了稀疏路由算法。将数据在网络中的传输过程分为直线转发和转向两种类型，通过对片上网络中数据传输路径进行调整合并，集中网络中负责对数据传输方向进行调整的路由器的位置，将数据传输划分为明确的阶段，省略各阶段内不必要的路由计算。　　本文设计了基于模拟器的实验环境，利用综合通讯和真实通讯对上述的优化设计进行了测试验证。实验结果表明:多种不同布局的可配置片上网络在低负载通讯下都可以降低约25％的网络平均通讯延迟和超过60％的传输能耗;多阶段任务映射算法适用于多线程和多任务等不同类型的计算环境，可以缩短约20％的总通讯距离;稀疏路由算法可以有效合并网络中的数据传输路径，提高通讯资源的利用率，配合可配置路由器，可以降低约30％的平均通讯延迟和约13％的通讯能耗。　　本文提出的预配置片上网络，通过在任务映射和路由算法对网络中的数据传输路径进行约束，并通过可配置路由器对特定的通讯模式进行优化，省略了不必要的处理流程，提高了网络的通讯资源利用率，可以对普遍的低负载片上网络进行系统性优化，广泛适用于各种常见计算场合。