3D片上光互连系统设计与仿真

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未来片上系统(SoC)的集成度和复杂性越来越高,传统的基于总线的片上通信结构已经无法适应当前的设计需求。片上网络(NoC)的出现为未来多核SoC通信架构提供了新的解决方案。随着技术的进一步发展,传统的电互连片上网络逐渐暴露出带宽有限、时延长、能耗高等缺点。光互连技术有着极高的通信带宽和极小的传输损耗,是理想的片内互连技术,因此光片上网络(ONoC)成为近年来研究的热点。与传统的二维设计相比,3D集成技术有着更高的芯片组装密度,更小的内部连接线长度以及更低的能耗,所以,采用3D集成技术的光片上网络将在未来高性能芯片设计中极具发展潜力。本文首先利用OPNET仿真软件建立了3D Mesh的光互连NoC仿真平台,并对此结构进行了时延、吞吐、能耗以及面积方面的性能分析,接着提出了两种新的3D光NoC结构,结合这两种结构的特点设计了新的路由器结构,路由算法等,同时也对这两种新的3D光NoC结构进行了仿真分析,结果表明,两种新的3D光NoC结构在网络性能以及成本开销等方面具有一定的优势。
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