光电混合片上网络热稳定性控制方法研究

发布时间：2021-02-14 05:41

　　相较于传统的电互连片上网络,光电混合片上网络充分结合光互连网络和电互连网络的优势,具有高带宽低延时和低功耗等优点,在远距离通信与近距离通信都能达到性能最优。但由于光网络中的光器件对温度有较强的敏感性,尤其是微环谐振器的热稳定性很差,谐振波长极易因温度的变化发生偏移,严重影响网络通信性能。因此,研究光电混合片上网络的热稳定性控制方法具有重要意义。论文在分析了电互连和光互连技术特点的基础上,选取由Mesh结构电网络和波分复用型光网络构成的片上互连模型,来研究提高光电混合片上网络热稳定性的控制方法。首先,针对任务执行过程中任务分配导致的热分布不均衡问题,提出了基于微环感知的离线任务映射方法。依据任务的功耗差异,将任务均衡的映射到网络中的各个处理器核上,实现了温度的均衡分布,降低了微环周围的温度。其次,针对任务执行过程中存储器读写功耗和网络自身的功耗也会影响光节点的温度分布情况,设计了基于热预测的在线温度控制策略。判定当前光节点温度和预测的阈值温度的差别,通过动态调频方法来控制温度变化,从而改善光节点温度环境。最后,对在线温度控制策略执行过程中产生的部分光节点失效问题,提出了一种基于微环感知的... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同应用不同映射结果下片上网络峰值温度比较

图 3.10 不同应用不同映射结果下片上网络平均包延迟比较绍了光电混合片上网络结构，通过对系统级通信状态的分析，度控制的策略之一。之后介绍了片上网络的映射方法，针对任了一种微环感知的任务映射方法，将任务以其功耗差异均衡的最后，在 8×8 拓扑结构规模下进行温度和性能的仿真，基于微够降低系统峰值温度，达到温度的均衡分布，可以达到系统热

（b）ML-FMP 温度变化情况图 4.6 不同应用在温度控制策略不同的温度对比延迟和吞吐率性能分析用任何温度控制策略情况下，系统的其他性能会受到影响，引入了在线温周围的温度降低，因此系统性能也会有所提高。真的系统初始工作频率设置为 2GHZ，通过对两种应用 FFT 和 ML-FMP 延迟和系统的吞吐率可以反映网络的通信性能。因此将分别通过对平均包行分析，仿真结果如图 4.7 所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]片上光传输技术的应用[J]. 白露莹,顾华玺.  现代传输. 2010(01)

硕士论文
[1]面向光互连的片上网络模拟器研究[D]. 马骧.浙江大学 2015
[2]3D-Noc全系统仿真器搭建和基于任务调度的温度管理研究[D]. 汪涵.上海交通大学 2011
[3]3D片上光互连系统设计与仿真[D]. 张军.西安电子科技大学 2011



本文编号：3033213