论文部分内容阅读
在单个芯片上集成成百上千个核是工艺发展下的一种趋势。基于碳纳米管的无线天线技术，使无线片上网络具备了良好的扩展性，面向不同的应用需求，无线片上网络的渐进扩展成为了一个重要的研究问题。WCube无线片上网络技术，通过采用无线和有线的混合递归结构，能有效地在一个芯片上集成上千个核，并在无线上层采用维序路由通信算法。但是，WCube的递归设计原则使其结构必须严格遵守指数扩展规则，并不支持渐进扩展，而不完全的WCube结构会导致维序路由算法的不可达的问题。因此，支持渐进扩展的路由算法成为无线片上网络研究的一个新的重要课题。 通过分析不完全的WCube结构中的不可达问题，发现问题产生的根本原因是其维序路由算法为了避免死锁所设计的转弯禁止规则。针对固定禁止抽象环中的某个转弯的策略无法解决该问题，提出了自适应转弯算法（简称为APW算法）。APW算法根据不完全的WCube的具体结构适应性地获得其相应无死锁且可达的路由，具体是通过依次把无线路由器加入到已得到无死锁且可达路由算法的结构中，并保证能得到新结构的无死锁且可达路由算法。通过分析APW算法所获得的转弯特征，可以发现其在某个物理环的两个抽象环里所禁止的转弯的位置一样，这使得片上网络结构的通信不均匀。于是，进一步提出了一个改进的APW算法，其获得路由算法在某个物理环的两个抽象环里所禁止的转弯的位置不一样，用来解决APW算法所带来的通信不均匀。最后，从优化片上网络性能的角度出发，提出了根据相应路由算法及通信模式来渐进扩展的方案。根据该方案能得到WCube架构的渐进扩展结构，称为IWCube结构，其能得到包含任意数量的基础块的片上网络结构。 在GEM5仿真平台上，首先对比了根据APW算法得到的IWCube架构和不完全WCube结构的性能。然后，对比了根据APW算法得到的IWCube架构和改进的APW算法所得到的IWCube架构的性能。实验表示，APW算法和改进的APW算法都很好的解决了不完全WCube结构的不可达问题，并且改进的APW算法所得到的IWCube架构的性能要比APW算法所得到的IWCube架构更好。