智能终端中热ip核通信方法

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1、智能终端中热IP核通信方法　　中图分类号：TN929.5文献标志码：A文章编号：1009-6868（2014）01-0059-04CommunicationMethodofHotIPCoresinSmartDevice摘要：片上网络通信架构的改进，使热IP核连接多个路由器，并且原本与热IP核相连的一个路由器的通信量被分配到多个路由器上。基于改进的片上网络通信架构，又设计出新的路由器选择算法。在该算法中，可以根据热IP连接的路由器的当前状态选择数据通信的路由，这样使得热IP能够更加均匀地分配通信量，从而有效地提高了数据

2、传输效率，降低数据传输延时。实验表明，新的算法能够有效减少传输延迟。关键词：热IP核；片上网络；路由选择Abstract：Inthispaper，wedescribeimprovementstothecommunicationarchitectureofnetwork-on-chip.OurproposedmethodinvolvesconnectingthehotIPcoretomorethanonerouter.TrafficisdistributedtoroutersthatconnecttothehotIPc

3、ore.Wealsodesignarouter-selectionalgorithmbasedonthisimprovedcommunication11architecture.ArouterisselectedforcommunicationaccordingtothestatusesofroutersconnectingtothehotIPcore.Thisallowstrafficbeevenlydistributedtorouters.Ourexperimentalresultsshowthatthismet

4、hodreducestransmissiondelay.Keywords：hotIPcores；network-on-chip；routerselection随着智能终端的不断发展，终端芯片上集成的IP核越来越多。大量的IP核集成到一个芯片上，导致其IP核所需要的通信带宽也越来越大。传统的设计方案中的片上系统（SoC）总线结构受到了严峻的挑战。文献[1]-[3]中介绍了一种新的片上通信结构——片上网络（NoC），它是将互联网的技术移植到片上系统中，数以百计的片上资源（IP核）则通过互连结构将它们连接起来，并同时将通信

5、与计算分离。由于其较先进的通信模式，NoC互连结构已成为SoC中优选的片上通信结构。NoC由控制数据传输的路由器和进行数据传输的管道构成。对于2D-Mesh11NoC（如图1所示），可能会存在某个或者某几个路由器在通信的过程中承担了很重的任务，形成过热点。该问题会引起网络增加延时，甚至产生拥塞；并且造成片上的通信资源分布不平衡。所以在设计NoC的时候，需要尽可能地减少该问题的出现。NoC中有两种情况可能产生过热点，第一种情况是数据在路由器之间通信时，可能会频繁使用某些路由器，导致这些路由器成为NoC中的过热点（如图1

6、中H1），可以通过自适应路由算法减小这种情况出现[4-6]的频率；而另一种情况是，在终端芯片中会包含一些通信量比较大的IP核（热IP核），例如动态随机存取存储器（DRAM）控制器、浮点数运算单元等。由于其他的IP核对这些单元的需求较高，在通信过程中容易造成所连接的路由器传输数据过多，容易导致拥塞，从而降低NoC的通信性能[5]，这些热IP核所连的路由器有可能形成过热点（如图1中的H2）。若在NoC中出现了过热点，不仅会造成NoC的网络延时急剧增大，还会导致系统资源的分配不均衡。为了解决该问题，文献[7]中阐述了一种方

7、法，就是对通信量较大的、核的通信进行延迟，使得通信相对分散，从而减少对应的路由器某段时刻的工作任务，减少网络的拥塞。但是该方法没有减少路由器的通信量，同时造成通信延时增大。文献[8]中提出了一个新的NoC热IP核的通信架构方案，该方案能够有效地避免热IP核所连接路由器的通信流量过大的情况。但是该方案在热IP核的传输路由选择过程中，使用的是静态路由器选择。随着源IP核和目的IP核之间的通信量的增大，所选择的路由器仍然会出现拥塞，从而造成数据延时增大。11文章针对热IP核提出了一种新的路由选择方法。该方法在文献[8]的拓

8、扑结构的基础上，利用动态的热IP核通信路由选择方案，进一步降低了热IP核通信所导致的路由延时。1NoC热IP核架构在终端芯片中，所有任务之间的通信不可能是平均的。核与核之间通信时，热IP核所连接的路由器可能会成为NoC中的过热点。为了避免过热点的发生，可以在热IP核上添加多个路由器，让该核与其他核之间的通信分散在这些路由器上，以减少路由器的通信