硕士论文-基于黑总线传输技术的虫洞路由设计

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1、电子科技大学硕士学位论文基于黑总线传输技术的虫洞路由设计姓名：艾真申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：李玉柏20070501摘要随着片上多处理系统(MPSoC)成为新一代SoC的主流设计，片上网络(Network．on．chip，NoC)技术受到越来越多的关注。NoC是一个弹性的、可延展性的芯片微网络，网络的吞吐率和延迟是两个主要性能指标。研究适合于片上网络(Not)的高吞吐量和低延迟的路由传输方式，能有效提高网络传输效率。在简单回顾了片上网络的背景知识后，论文分析比较了数据交换机制和路由方式，最终选择

2、了虫洞的路由交换方式。在虫洞路由中，数据包以切片(flit)的方式传输，不仅减少了在每个开关处的存储转发延迟，而且占用较少的缓存空间。然而，虫洞路由中却存在固有的“死锁"问题。针对这一不足，文章讨论了几种防“死锁”的策略，最后选择了确定路由来防止“死锁”，并采用了黑总线的传输技术。在黑总线中，提出了本地ID概念，这个ID号缚在原始数据中作为路由信息。与传统数据传输方式不同，这个本地标识是在专门的数据线上传送的，由此避免了在节点上复杂的包生成过程。而且，仅有一个小的本地标识来标记到达的目的地，中间的路由节点可以改变这

3、个标签来解决本地物理通道上的冲突。在节点设计当中，分别对传统的虫洞路由以及基于黑总线传输技术的虫洞路由建模。在数据包格式的设计上，基于黑总线技术的数据包省略了传统数据包的包头，包尾。用一根本地的ID线标识数据切片传送的方向，减少了在节点处的解包过程，提高了传输效率。为了评估传统虫洞路由与基于黑总线传输技术的虫洞路由的网络性能，采用2D．mesh网络进行仿真。测试结果显示，当网络比较繁忙的时候，无论在网络延迟和网络吞吐率上，基于黑总线传输技术的虫洞路由比传统的虫洞路由都提高了近30％的效率。关键词：片上网络，虫洞路由

4、，黑总线，死锁ABSTRACTABSTRACTWiththeMulti-processorsystemonchip(MPSoC)becomingthemainstreamdesignofSoC，Network—on—Chip(yoC)isincreasinglyfocused．NoCisakindofflexibleandscalablemicro—networkonchip，ofwhichthetwomainguildlinesarethenetworkthroughputandthedelay．Afterthe

5、retrospectionofthebasicknowledgeofNetwork-on·Chip(NoC)，thedataswitchingmechanismandroutingmethodareanalyzed．Thewormholeroutinginwhichthedatapacketisdividedintoflitsandtransferredwithflitsischosen．ThismechanismCannotonlyreducethedelayateachswitch，butalsooccupyf

6、ewbuffers．Tosolvedeadlock．severalstrategiesarediscussed．Thedeterministicroutingcombiningblack—bustransfertechniqueisadoptedtosolvethis“deadlock”problem．Inblack-bus，alocalidentifier(ID)isattachedtoeachrawdataastheroutinginformation．Unliketraditionalpackettransf

7、er,thelocalIDistransferredonadedicatedwireattachedtodatalinestoremovecomplicatedpacketgenerationproducersinanode．OnlyasmallsizedlocalIDisrequiredtospecifyroutingtagstodestination．AndintermediaterouterschangeittosolvethelocalIDconflictsbetweenpathandphysicchann

8、el．Innodedesign，thetraditionalwormholeroutingandtheblack-busedwormholeroutingaremodeledrespectively．Packetformatinlateroneomitsthedatapacketheaderandtail，onlyusingalocalIDtotagthef