随着微电子技术的高速发展，单芯片上集成的处理器核心可以达到数百甚至上千。在继承了传统计算机网络成熟理论的基础上，片上网络以一种惊人的速度迅速地发展，其良好的可扩展性和丰富的互连线引脚资源备受人们青睐。同时，片上网络的优势还体现在于它的高带宽设计、可预测的互连线长度和延迟，以及专用性和可重用性上。片上网络的性能在一定程度上取决于网络的报文注入率。理想情况下，报文注入率可以无限增大，前提条件是路由过程中所需网络资源(包括逻辑资源和物理资源)充足，这与低面积低功耗的设计思想是相违背的。在网络资源一定的条件下，随着报文注入率的增加，大量的报文将对某个或者一些路由器节点的资源进行竞争。竞争有结果(胜负)，便会产生拥塞；竞争无结果，就会产生死锁，局部的拥塞和死锁都可能导致全局的拥塞和死锁。本课题主要是针对在高注入率下大规模拥塞发生时的拥塞缓解和控制研究，主要工作包括以下几个方面：1、提出一种拥塞缓解技术。本文主要利用第三章完整地介绍了所提出的基于逃逸通道的拥塞缓解技术。在逃逸通道采用分时复用的管理办法下，多个路由器节点可能同时发生拥塞状况而对逃逸通道进行竞争，此时需要合理的路由算法减小报文的竞争延迟。短报文优先的路由算法根据报文长度信息分配报文竞争逃逸通道的优先权，即报文越长越容易竞争到逃逸通道，此时短报文优先进行路由。尽管这里有两个“优先”，但它们的目标是一致的，利用短报文占用路由资源少的特点尽快排空路由器节点缓冲器中的报文，从而缓解路由器节点拥塞状况。实验表明，采用逃逸通道的办法缓解拥塞的优化效果与通讯模式相关，约在6.025%~16.66%之间。2、拥塞避免策略。本文第四章提出了基于动态注入率的拥塞避免策略。动态注入率的办法借鉴到了TCP-IP中的滑窗思想，根据当前网络的拥塞程度实时调整注入率大小，将网络中存在的报文数量始终维持在一个水平，不超过拥塞阈值，从而避免网络出现拥塞状况。这种拥塞避免并不是绝对的，在网络探测拥塞的时间间隔内，网络可能出现拥塞，为了减小这种情况带来的负面影响，可以采用在高注入率下缩短拥塞探测间隔的办法。实验表明，动态注入率的办法能够有效地避免网络拥塞，减小报文的平均延迟。3、路由器的面积和功耗分析。本文第五章主要通过一些面积和功耗评估软件分析了虚通道路由器的面积和功耗开销，针对拥塞缓解部分分析了逃逸通道的面积和功耗开销，即每四个路由器增加一条逃逸通道的办法均摊到每个路由器，带来的面积增幅仅为3%多一点，同时带来的功耗增幅不到4.7%。通过大量实验发现了功耗与注入率之间的近似线性关系。