基于粒子群算法noc路径分配的研究

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1、独创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得桂林电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解桂林电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作

2、的知识产权单位属桂林电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为桂林电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密在____年解密后适用本授权书。本人签名：日期：导师签名：日期万方数据摘要摘要随着片上系统中所包含的IP核数目剧增，以通信为核心的片上网络(Network-on-chip，NoC)展示了其优于总线结构的本质和属性，其必将成为集成电路下一代

3、主流设计技术。而NoC路径分配作为NoC设计流程中的关键步骤，它的实现对节省通讯延时和改善NoC系统性能有着至关重要的意义。然而，高效、低需求以及适应NoC体系结构要求的NoC路径分配算法是一个NP问题，在规模较大的NoC中几乎不可能求得其最优解，因此研究新方法、策略以解决NoC路径分配难题具有重要的理论和现实意义。文章首先研究了NoC路径分配相关技术，选取二维网格拓扑结构，源确定性最短路由算法和虫洞交换技术，以及虚拟信道流控技术的NoC架构，设计了一种基于改进粒子群算法的最短路径分配方法，并建立了旨在优化带宽需求和平衡链路的

4、统一目标数学模型。通过调整参数λ，亦可选择联合目标优化，以求避免网络拥塞，节省通讯延时，实现NoC路径分配多目标优化设计。并在此基础上，为了摆脱易陷入局部极值的束缚，引入遗传操作，设计混合粒子群---遗传算法，并建立了相应的数学模型，实现了基于混合算法的NoC路径分配优化设计。最后，文章以十个应用特征图为实验对象，选取优化的经验值作为参数初始值，展开NoC路径分配实验。仿真实验结果表明，文章的NoC路径分配算法适应2DMesh拓扑结构的要求，不仅有效地得到了低带宽需求、链路均衡的路径分配方案，而且算法收敛速度快，能节省通讯延迟

5、，提高NoC通讯任务的执行效率，为多媒体等具有高带宽和实时性要求的应用提供保证。关键词：NoC；路径分配；粒子群算法；混合算法；多目标优化.-I-万方数据基于粒子群算法的NoC路径分配研究AbstractAsthenumberofIPcoresdramaticallyincreasedintheSystem-on-chip,Network-on-chip(NoC)demonstratesitssuperiorityoverbusarchitectureinthenatureandproperties,becausethecom

6、puternetworktechnologyistransplantedintoNoC;anditbecomesthenextgenerationofmainstreamarchitectureforintegratedcircuits.NoCroutingpathallocationisakeystepinNoCdesignflow;itsrealizationisofgreatsignificanttosavecommunicationlatencyandimprovesystemperformance.However,N

7、oCroutingalgorithmisanNPproblem,whichmustbehighefficient,lowdemandandshouldmeettherequirementsofNoCarchitecture.Inlarge-scaleNoCitisalmostimpossibletoobtaintheoptimalsolution,soresearchingnewmethodsandstrategiestoaddresstheNoCroutingproblemhasimportanttheoreticaland

8、practicalsignificance.Inthepaper,therelatedtechnologiesofNoCpathallocationwerestudied,andthetwo-dimensionalmeshtopology,theshortestsourced