基于端到端反饋的WNoC擁塞控制機(jī)制研究.pdf

1、片上網(wǎng)絡(luò)(NoC)作為近年來多核片上系統(tǒng)(SoC)的主要替代方案,具有更好的并行性和可擴(kuò)展性。然而,單個(gè)芯片上集成的處理核數(shù)量卻仍在以高速的增長,使得傳統(tǒng)平面金屬互聯(lián)的片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也開始因?yàn)檠舆t和功耗的不斷增加而進(jìn)入瓶頸期。無線片上網(wǎng)絡(luò)(WNoC)作為目前認(rèn)為是傳統(tǒng)NoC的最理想替代方案,可以顯著提高系統(tǒng)的性能。而已有的進(jìn)一步研究表明,有線、無線混合的無線片上網(wǎng)絡(luò)在帶寬、延遲與功耗等方面能夠取得最為理想折中的效果。
　　然而,由于

2、WNoC結(jié)構(gòu)本身的特殊性,無線節(jié)點(diǎn)處的通信任務(wù)通常要比有線節(jié)點(diǎn)處更加繁忙,并且擁有更重的通信負(fù)載,使得整個(gè)WNoC網(wǎng)絡(luò)的通信負(fù)載趨于不均勻,極易引起網(wǎng)絡(luò)的擁塞,使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的吞吐率、時(shí)延的等性能受到很大的影響。并且,傳統(tǒng)的擁塞控制方案要么忽略了源端注入率的控制而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)吞吐性能欠佳,要么控制的實(shí)時(shí)性不夠,亦或者整體的開銷過大。因此擁塞控制作為WNoC乃至片上網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的極重要的研究內(nèi)容之一,其好壞可以直接影響網(wǎng)絡(luò)的各方面性能。
　　

3、針對(duì)這些問題,本文旨在從現(xiàn)有的NoC以及為數(shù)不多的幾個(gè)基于無線片上網(wǎng)絡(luò)的擁塞控制機(jī)制出發(fā),結(jié)合廣域網(wǎng)中TCP滑動(dòng)窗口協(xié)議中加性增乘性減的調(diào)整方法,設(shè)計(jì)了一種新的基于端到端反饋擁塞控制。除此之外,本文還提出了一個(gè)改進(jìn)輸出端口緩存配置的方案,采用了輸出端口共享輸出通道的設(shè)計(jì),以較小的代價(jià)進(jìn)一步降低了輸入端口上線頭阻塞(HOL)的幾率。
　　隨后,為了驗(yàn)證我們提出的擁塞控制機(jī)制的性能,本文依舊采用SystemC語言搭建了一個(gè)WNoC仿真