混合无线片上网络架构的研究

发布时间：2024-04-18 04:02

　　片上网络(Network on Chip,NoC)是在集成电路芯片上实现的互联通信系统,是对于片上系统(System on Chip,SoC)的改进。其核心思想是将计算机网络技术移植到芯片上来,在芯片上实现处理单元之间的互联,从而在体系结构上解决了传统总线结构带来的一系列问题,逐渐成为目前较为活跃的研究课题之一,具有很好的发展前景。片上网络主要研究的有三个方面,即路由算法、拓扑结构和交换技术,这些技术决定了网络中节点的布局、连接方式以及节点之间的通信方式。由于传统的片上网络在节点之间采用金属链路建立信道进行数据的传输,随着芯片上IP核数量的增加一方面增加了网络布线的复杂度,另一方面导致了片上网络功耗和网络延时的增加。因此,需要新的替代方案来解决传统有线片上互联结构带来的通信瓶颈问题。无线片上网络(Wireless Network on Chip,WNoC)由于其具有高扩展等性能互联结构而受到人们的广泛关注。片上天线的成功研制,使得片上网络的各节点之间能够通过无线信道进行数据的传输。无线信道本身所具有的低延时、低功耗以及高带宽等特性恰好能够解决当前传统有线片上网络发展所遇到的问题。对于W...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2一l典型的20Mesh拓扑结构

??络的基本结构如图２－１所示，主要由四个部分组成，分别网络接口和网络连线【３７１。路由节点与数据链路在传统片。其中路由节点主要负责网络通信过程中对数据包的路包从源节点传送至目的节点；资源节点即是片上系统口主要为路由节点和资源节点的连接提供一个标准的接节点与路由节点、路由节点与资....

图２－２基于Ｍｅｓｈ结构的纯无线ＷＮｏＣ??

对于纯无线拓扑结构而言，由于网络中全部节点均是无线节点，需要的无线??接收装置较多，因此网络的面积开销和功耗相对混合无线拓扑结构较高。Ｄ．?Ｚｈａｏ??等人在文献Ｉ４叫是出一种基于纯无线网络的拓扑结构，如图２－２所示。网络中的通??信均采用无线信道传输，结构中的无线路由器以矩形的....

图２－３基于１０ｘ?１０?Ｗｉｒｅｌｅｓｓ?ＮｅＰＡ结构的混合ＷＮｏＣ??在该拓扑结构中，不同子网的两个节点之间的通信方式有两种，一是子网内??

这种方式可以显著提高远距离通信所带来的功耗和延时。对于混合拓扑的研??宄主要有基于２Ｄ网格的混合拓扑、多层混合拓扑以及基于小世界网格的拓扑。??文献［６］提出了一种称为Ｗｉｒｅｌｅｓｓ?ＮｅＰＡ的混合无线拓扑结构，图２－３是基于??１０ｘ１０的ＮｅＰＡ的混合设计。在该结构中，所有....

图２－４不规则的ＷＮｏＣ拓扑结构??１０??

ＩＰ核的ＭＰＳｏＣ中。来自路易斯安那大学的Ｒｕｉｚｈｅ?Ｗｕ等人提出了一种新型的无??线片山通信系统，它是基于无线连接的不规则拓扑结构，主要为不规则ＷＮｏＣ??拓扑网络设计了一种高效、低成本、无死锁的路由方案［４７１。如图２－４所示。在他??们所设计的通信系统中，使用无线链路代替....

本文编号：3957389