随着集成电路制造工艺和体系结构设计水平的不断提高,芯片已进入多核时代。然而,伴随着芯片上的集成度越来越高,特征尺寸的持续缩小加剧了互连线延迟对系统性能的影响,使得片上互连网络成为制约多核处理器系统性能提升的主要瓶颈。如何解决多核处理器中片上网络系统所面临的延迟大、带宽低、功耗高等问题,是多核时代面临的严峻挑战之一。基三多核架构（Triplet-based Architecture,简称TriBA）是本人所在课题组提出的一种新颖的从底层支持面向对象技术的多核处理器体系结构。本文在基三多核架构的背景下,对基三多核架构中片上网络系统相关的关键技术进行了深入研究和探讨,分别从路由算法、路由器结构和布局布线设计等方面进行了相关研究工作。本文的研究内容和研究成果主要包括:（1）提出一种面向TriBA互连网络的最短路径路由算法SPR4T。该算法采用分布式路由策略,仅根据当前节点以及目标节点的二进制编码就能计算出两节点间的最短路径,这样二进制的计算方式大大降低了计算复杂度。此外,SPR4T算法采用了新的编码系统,该编码系统所用到的字符集合与群论中人们所熟知的S₃群具有相同的含义。本文证明了TriBA拓扑对于S₃变换具有对称性,因此利用S₃群所含元素的循环置换特性对路由算法进行了简化。实验结果表明,相比于DDRA算法和SPORT算法,SPR4T算法具有更小的通信延迟以及更高的吞吐量。（2）提出一种面向TriBA互连网络的路由器结构LA-Router。LA-Router采用前瞻路由技术、最小化缓存策略、分段式交叉开关以及基于注入控制的流控策略等四种技术对通用路由器结构进行改进。其中,前瞻路由技术能够在几乎不增加计算逻辑的条件下有效缩短流水线的关键路径,从而有利于减少路由器的传输延迟;最小化缓存策略能够有效减少缓存使用量,从而有利于降低路由器的功耗和面积;分段式交叉开关只利用最小化的电路部分完成数据的转发,能够有效降低路由器的功耗;基于注入控制的流控策略在一定程度上缓解了网络拥塞,从而有利于降低通信延迟。实验结果表明,相比于通用路由器结构,LA-Router不仅可以有效地降低TriBA互连网络的通信延迟和功耗,而且还有助于提高网络的吞吐量。（3）提出一种面向TriBA互连网络的动态快速虚通道技术。快速虚通道的构建需要路由机制的决策支持,目前大多数有关快速虚通道的设计主要是基于维序路由提出的,然而,维序路由并不适用于TriBA互连网络。为了将快速虚通道技术引入TriBA互连网络中,本文提出了一种适用于TriBA互连网络的维度判断模型,并且在此基础上设计了FSP侦测机制为构建快速虚通道提供决策支持。实验结果表明,相比于普通TriBA互连网络,使用快速虚通道技术的TriBA互连网络拥有更低的延迟和功耗,并且具有更高的吞吐量。（4）提出一种Tile化的布局布线方案解决TriBA混合片上网络的布局布线问题。针对片上网络的流量特点,本课题组提出了一种TriBA混合片上网络,该网络包括两个子网:核间通信子网和片上存储子网。针对TriBA混合片上网络的布局布线问题,本文采用Tile布局方式和曼哈顿布线结构实现了两个子网络的融合布局。实验结果表明,本文提出的双网融合的布局布线设计方案是可行的。更重要的是,相比于单TriBA网络,TriBA混合片上网络在平均网络时延、吞吐量以及功耗等性能方面具有明显优势。