中同步NoC路由器高速低摆幅输入缓存设计 (1)

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1、代号10701学号1068122120分类号TN4密级公开题（中、英文）目中同步NoC路由器高速低摆幅输入缓存设计MesochronousNoCRouterHigh-SpeedLow-SwingInputBufferDesign作者姓名陈博指导教师姓名、职称刘毅教授学科门类工学学科、专业集成电路系统设计提交论文日期二〇一三年一月西安电子科技大学学位论文创新性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，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

2、；也不包含为获得西安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：日期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安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的知识产权单位属西安电子科技大学。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西安电子科技大学。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

3、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：日期摘要摘要随着集成电路工艺尺寸的减小和集成度的增加，传统的SoC(SystemonChip)架构遇到了诸多挑战，由于片上网络(NetworkonChip,NoC)具有良好的可重用性、可扩展性及较高的网络通信带宽，NoC成为未来多处理器芯片一种可能使用的架构。路由器是构成NoC通信网络的核心模块，其性能直接影响着整个NoC网络的性能，而在路由器中，输入缓存占用了大量资源，也对性能有着重要影响。本文首先阐述了NoC的关键技术，针对2D-Mesh拓扑

4、结构和中同步的时钟策略，设计了一种中同步路由器输入缓存，并对中同步接口电路的功能和时序状态进行了详细的分析，最后完成了中同步输入缓存的功能仿真和逻辑综合，对各个工作频率的综合结果进行了分析和比较。在此基础上，将MCML(MOScurrentmodelogic)锁存器和寄存器引入传统的CMOS电路，实现了高速低摆幅的输入缓存。在Spectre中使用SMIC0.13mCMOS工艺对低摆幅数据路径进行了仿真，低摆幅数据路径的工作频率可达2GHz。关键词：片上网络路由器中同步低摆幅AbstractAbstractWiththereductionoffeaturesize,

5、moreandmoreinstancesandtransistorsareintegratedinasinglechip,traditionalSoCarchitectureencounteredmanychallenges,asNoC(networkonchip)architecturehasadvantagesofwellreusability、scalabilityandhighercommunicationbandwidththanSoC,NoCcomestobeoneofthesolutionsforchipmulti-processors.Theperf

6、ormanceofNoCmajordependsonrouter,whileinputbufferoccupiesalotofresourceandplaysanimportantroleinNoCrouters.ThispaperfirstlysetforthkeytechnologiesofNoC,basedon2D-Meshtopologyandmesochronousclockstrategyamesochronousrouterinputbufferisdesigned.Thetimingstateisanalyzedandsimulationresult

7、satdifferentoperatingfrequencyarecompared.WeuseMCML(MOScurrentmodelogic)latchesandregisterstorealizethelow-swinginputbuffer.ThisstructureissimulatedinSMIC0.13umCMOStechnologywithSpectresimulators,whereresultsshowthattheproposedlow-swinginputdatabuffercanreachahighfrequencyupto2GHz.Ke