QoS片上網(wǎng)絡(luò)的微電路及架構(gòu)研究.pdf

1、分類號(hào)：UDC：學(xué)校代號(hào)：11845學(xué)號(hào)：2121205809廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文(工學(xué)碩士)QOs片上網(wǎng)絡(luò)的微電路及架構(gòu)研究劉俊輝指導(dǎo)教師姓名、職稱：學(xué)科(專業(yè))或領(lǐng)域名稱：學(xué)生所屬學(xué)院：論文答辯日期：割撿僮熬援葒篡擔(dān)型堂皇拉苤鹽箕扭堂醫(yī)三Q二五生五旦摘要摘要伴隨著半導(dǎo)體芯片集成工藝的飛速發(fā)展，片上系統(tǒng)的研究成果在工業(yè)各個(gè)領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用。但由于其總線互連結(jié)構(gòu)的局限性，片上網(wǎng)絡(luò)的概念被研究學(xué)者提出來了，國(guó)內(nèi)外眾多研究機(jī)構(gòu)也紛紛對(duì)這

2、種分布式體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，并且在對(duì)芯片面積、功耗消費(fèi)、網(wǎng)絡(luò)時(shí)延以及吞吐量等方面有特殊需要時(shí)的情況下，提出了各式各樣的結(jié)構(gòu)模型。本文以多通道專用拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以提高網(wǎng)絡(luò)。tf：能服務(wù)質(zhì)量為目標(biāo)，對(duì)片上網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵模塊(拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)、死鎖避免、緩沖、路由算法、數(shù)據(jù)擁塞)進(jìn)行詳細(xì)的研究。本文先是分析了NoC的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并對(duì)其組成部分、常見的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)交換技術(shù)、路由算法、死鎖活鎖和拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)等基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行闡述，同時(shí)也對(duì)相關(guān)的

3、Q0s基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行講解。本文的數(shù)據(jù)交換技術(shù)是采用包交換技術(shù)，路由算法采用XY確定性路由算法，數(shù)據(jù)包采用交叉陣列開關(guān)并行轉(zhuǎn)發(fā)，緩存采用虛擬通道技術(shù)和FlFO技術(shù)。然后提出了改進(jìn)的多通道專用拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。改進(jìn)后具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)直徑少、功耗低、數(shù)據(jù)通路多等優(yōu)點(diǎn)。具體分析其工作原理和各個(gè)組成模塊的微電路實(shí)現(xiàn)，在此基礎(chǔ)上引用彈性緩沖進(jìn)行流量控制，避免數(shù)據(jù)擁塞和死鎖現(xiàn)象產(chǎn)生。通過彈性緩沖以及虛擬通道的結(jié)合運(yùn)用，業(yè)務(wù)流能夠利用逃跑轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制避

4、免擁塞，可以進(jìn)行流量控制而且保證對(duì)低優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)包的服務(wù)質(zhì)量保證。把每個(gè)路由節(jié)點(diǎn)中保證QoS的功能部件抽取出來放到共享區(qū)域，使高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)流和緊急突發(fā)業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)包直接轉(zhuǎn)發(fā)到共享區(qū)域里，得到充足資源后馬上轉(zhuǎn)發(fā)到目的路由節(jié)點(diǎn)，從而達(dá)到有效節(jié)省硬件消耗和縮小時(shí)延的目的。因此通過新型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、彈性緩沖以及共享區(qū)域等關(guān)鍵技術(shù)使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)達(dá)到最佳的QoS性能。最后采用Modelsim信號(hào)模擬仿真軟件對(duì)MECS拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)微電路進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)模擬，通過