片上網(wǎng)絡(luò)映射算法研究和設(shè)計(jì).pdf

1、片上網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)完整的并行計(jì)算網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架體系，旨在解決片上系統(tǒng)在解決大規(guī)模并行計(jì)算系統(tǒng)能力的不足。片上網(wǎng)絡(luò)是一微觀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的移植，同樣含有多層結(jié)構(gòu)，它的分層結(jié)構(gòu)包括物理層，數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)絡(luò)層，應(yīng)用層。片上網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方法將進(jìn)一步推動(dòng)集成電路設(shè)計(jì)的模塊化，標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)一步提高模塊的可復(fù)用性。片上網(wǎng)絡(luò)中最簡(jiǎn)單也最具有研究?jī)r(jià)值的底層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是2DMesh網(wǎng)絡(luò)，它符合集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，具有較為簡(jiǎn)單的路由模型，也具有較高

2、的可擴(kuò)展性。片上網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)下的系統(tǒng)設(shè)計(jì)通常是為某一特定應(yīng)用設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)中的并行計(jì)算單元為處理核，通過(guò)將它們以不同的方法映射至網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，將對(duì)系統(tǒng)的延時(shí)和功耗產(chǎn)生影響。為此對(duì)2DMesh網(wǎng)絡(luò)建立模型，尋找和設(shè)計(jì)高效的映射算法，使得片上網(wǎng)絡(luò)在優(yōu)化映射下充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的并發(fā)計(jì)算資源，提高系統(tǒng)的性能，提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，降低系統(tǒng)的功耗。 本文的主旨在于分析片上網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和路由算法，尋求片上網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的特點(diǎn)和規(guī)律，對(duì)這些條件綜合并加以利用實(shí)現(xiàn)有效的映

3、射算法，從而優(yōu)化系統(tǒng)性能。對(duì)于片上網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序，其特點(diǎn)是包含大量并發(fā)任務(wù)，通過(guò)建模來(lái)描述和表示應(yīng)用，并針對(duì)其建立評(píng)估模型來(lái)量化計(jì)算映射之后系統(tǒng)的性能，包括延時(shí)和功耗，提出和設(shè)計(jì)用以描述并發(fā)應(yīng)用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)CDCG和產(chǎn)生CDCG對(duì)象的方法，并驗(yàn)證在CDCG下對(duì)于系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算的正確性。映射算法以應(yīng)用為輸入，將包含不同任務(wù)和數(shù)據(jù)的處理核劃分和布置在片上網(wǎng)絡(luò)中，充分利用網(wǎng)絡(luò)的并發(fā)性，降低并發(fā)中的競(jìng)爭(zhēng)，以提高系統(tǒng)性能。在本文中將給出基于分支定界技