可容错专用片上网络拓扑综合的研究

发布时间：2021-11-16 19:06

　　随着半导体尺寸工艺的提升,越来越多的IP核（Intellectual Property core）集成到单一芯片中,芯片内部的互连通信也成为了一大挑战。基于包交换的片上网络通信架构有着高可扩展性、并行性等优势,是解决未来片上系统设计中内部通信问题的选择。然而,高度集成的芯片同时增加了片上网络中不同组件（如物理链接、路由器等）的故障率。片上网络中的某条物理链接或路由器发生故障会阻断IP核间的通信,从而导致整个芯片失效。因此,片上网络可靠性成为保证芯片内部正常通信的关键,研究可容错的片上网络对提高片上网络的可靠性有着重要意义。片上网络包括规则拓扑和不规则拓扑两种,相比于规则拓扑,不规则的拓扑主要应用于专用芯片,有着面积和功耗等优势。本论文设计了一种多容错的专用片上网络拓扑综合方法,其主要贡献如下:（1）物理链接多故障容错拓扑生成方法。对于用户定义的最大容错数K（≥1）,本方法给出了可容许片上网络中最多K个物理链接故障的拓扑生成方法,其将IP核映射和路径分配两个子问题整合到同一个整数线性规划模型中同时求解,可以改善解的质量。该方法采用所有IP核间通信需求同时求解的方法。实验结果表明:a)与F... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１片上系统中的通信架构：ａ）传统的总线结构；ｂ）片上网络结构??

＼?－—物理链接??图１．２?—个４ｘ４网格结构的片上网络示意图??ｗＷ＾??（ａ）?（ｂ）??Ｘａ＾Ｘ??（Ｃ）??图１．３规则的片上网络：（ａ）网格结构；（ｂ）花托结构；（ｃ）树结构??图１．４给出了由分层混合或不对称的拓扑形式构成的不规则拓扑。图１．４ａ）给??出了一种基于网格结构但连接不规则的拓扑结构？，而１．４ｂ）给出了一种异构的拓??扑结构，其路由器节点的数量和位置是根据特殊的应用所需而确定的异构的拓??扑。??规则的片上网络结构有着设计时间短的优势，且在一般的多核系统环境中??如Ｍ／ｒ／Ｌ４州Ｗ非常有用。另一方面，对于专用片上网络拓扑设计来说，其设计??挑战为不规则ＩＰ核的尺寸、异构ＩＰ核的位置以及不同的通信需求等问题组合而??来的拓扑综合问题＞１２】。大多数的片上系统由异构的ＩＰ核构成且ＩＰ核的尺寸高??５??

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【参考文献】：
期刊论文
[1]算法导论（原书第3版）[J]. Thomas H.Cormen,Charles E.Leiserson,Ronald L.Rivest,Clifford Stein,殷建平,徐云,王刚,刘晓光,苏明,邹恒明,王宏志.  计算机教育. 2013(12)

博士论文
[1]专用片上网络设计关键技术研究[D]. 葛芬.南京航空航天大学 2010

硕士论文
[1]面向应用片上网络拓扑生成算法研究[D]. 李永辉.西安电子科技大学 2012



本文编号：3499409