QoS片上网络的微电路及架构研究
[Abstract]:With the rapid development of semiconductor chip integration technology, the research results of on-chip system are widely used in various fields of industry. However, due to the limitations of its bus interconnection architecture, the concept of on-chip network has been put forward by researchers, and many domestic and foreign research institutions have also studied this distributed architecture, and in the chip area, power consumption, When the network delay and throughput have special needs, a variety of structural models are proposed. In this paper, the key modules (topology network, deadlock avoidance, buffer, routing algorithm, data congestion) of the on-chip network are studied in detail, based on the multi-channel dedicated topology network and the goal of improving the quality of service of the network. This paper first analyzes the research status of NoC at home and abroad, and describes its components, common topology network structure, data exchange technology, routing algorithm, deadlock lock and topology network performance parameters and other basic theoretical knowledge. At the same time, it also explains the basic knowledge of QoS. In this paper, packet switching technology is used in data exchange, XY deterministic routing algorithm is used in routing algorithm, data packet is forwarded in parallel by cross array switch, virtual channel technology and FIFO technology are used in cache. Then an improved multi-channel dedicated topology structure is proposed. The improved design is simple and easy to implement, the network diameter is small, the power consumption is low, and the data path is many. The working principle and the realization of each component module are analyzed in detail. On this basis, the flexible buffer is used to control the flow, which avoids the phenomenon of data congestion and deadlock. Through the combination of flexible buffer and virtual channel, traffic flow can avoid congestion by using escape forwarding mechanism, which can control traffic and guarantee the quality of service for low-priority packets. The functional components of the guaranteed QoS in each routing node are extracted and put into the shared area, so that the packets of high priority traffic flow and emergency burst traffic flow are forwarded directly to the shared area, and the data packets are forwarded to the destination routing node immediately after the sufficient resources are obtained. In order to achieve the purpose of saving hardware consumption and reducing delay effectively. Therefore, the QoS performance of the whole network is optimized by the key technologies such as new topology network structure, elastic buffer and shared area. Finally, Model sim signal simulation software is used to simulate the data signal of MECS topology microcircuit, and NS2 network simulation software is used to simulate the performance parameters such as throughput, packet loss and network delay on QoS chip. The results are compared with the traditional 2Dmesh and Ring, and the diagrams are drawn with Gnuplot. The simulation results show that the proposed architecture has more throughput, less packet loss and less average delay than 2Dmesh and Ring. The disadvantages of the proposed architecture are the complexity of the architecture design and the difficulty of physical routing. Therefore, the structure is more suitable for real-time, interactive chip structure.
【学位授予单位】:广东工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN47
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,本文编号:2353310
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