MPSoC通信互连技术研究

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1、摘要摘要伴随着VLSI设计技术的进步，将更多的IP模块集成到一个SoC芯片上已经成为必然的趋势。由于这些SoC的复杂性，我们需要重新考虑片上通信技术，以往的总线技术已经_≮再适应多核SoC的设计工作。片上969络NoC(NetworkonChip)的概念被提出来解决多核SoC片上通信的问题，大量的片上网络拓扑结构被提出来，用来连接可重用的IP核到通信网络。本论文首先介绍了片上网络的出现及其必然性，然后洋细阐述了基于片上划络的多核SoC的通信特点，深入分析了其设计的关键技术，如拓扑结构、传输协议等。随着集成电路工艺尺寸的不断缩小和集成电路频率与

2、集成度的不断提高，互连寄生效应越来越大，导致互连的延时、功耗和串扰噪声不断增大，使其成为影响集成电路设计整体性能的重要因素。如何降低产品成本和缩短设计周期也因此成为当前电路设计者所面临的严峻挑战。针对片上全局互连进行设计优化，以加快时序收敛，降低功耗和面积开销，增强信号完整性和可靠性，是当前集成电路物理设计的研究热点之一。本论文详细分析研究了目前用于片上全局互连的几种方法，并且提出了一种基于MCML电路的低摆幅差分互连电路，具有较好的性能。在NoC的设计中，为了实现IP核与通信网络的连接，网络接口模块是必不可少的，本论文完成了一个简单的网络接

3、口部分模块的设计，实现了IP核与通信网络之间不同时钟域、不同数据宽度的信息交换。关键词：多核SoC片上网络片上长线互连网络接口AbstractAdvancesinVLSIdesigntechniqueshavemadelargecomplexSystemsonChip(SoC)areality．ThecomplexityoftheseSoCscallsforreviewandrevisionofon．chipcommunicationtechniques，thetraditionalon—chipbusisnotsuitablefortheM

4、ulti—ProcesserSoC(MPSoC)，thenewon—chipcommunicationtechnologyshouldbeconsidered．NetworkonChip(YoC)hasbeensuggestedasthecommunicationresourcetoovercometheon—chipphysicalinterconnectissuesfortheMPSoCs．AnumberofarchitectureshavebeenproposedforNoCswhichconnectreusableIPblockson

5、acommunicationnetwork．ThedissertationintroducesthenecessityoftheNoC，thenfocusesontheNoC’Scommunicationcharactersandthekeydesigntechnology，suchastopologyarchitecture，transmissionprotocol，etc．Astheintegratedcircuitstechnologycontinuesscaling，thecircuits’frequencyandintegratio

6、nscaleconstantly．grows，theparasiticparametersofinterconnecthavebecomeakeyfactorinVLSIdesign．Itincreasesthedelayandpowerconsumptionandmakesthecrosstalknoisemoreseriously．Atthesametime，howtolowerthecostandshortenthetimetOmarkethasbecomeagreatchallengetoVLSIdesigners。Theinterc

7、onnectoptimizationtechniqueswillhelpspeedinguptimingconvergence，decreasingpowerandarea，increasingsignalintegrityandreliability．Ithasbecomesoneofthehottopicsinphysicaldesign．Thedissertationdiscussesseveraltechnologiesoftheon—chipinterconnect，andanewlowswingdifferentialsignal

8、ingcircuitfortheon—chipglobalinterconnectisproposed，whichcanreducetheinterconnectd