1、分類號：UDC：學校代號：11845學號：2121205809廣東工業(yè)大學碩士學位論文(工學碩士)QOs片上網(wǎng)絡的微電路及架構研究劉俊輝指導教師姓名、職稱：學科(專業(yè))或領域名稱：學生所屬學院：論文答辯日期：割撿僮熬援葒篡擔型堂皇拉苤鹽箕扭堂醫(yī)三Q二五生五旦摘要摘要伴隨著半導體芯片集成工藝的飛速發(fā)展，片上系統(tǒng)的研究成果在工業(yè)各個領域被廣泛的應用。但由于其總線互連結構的局限性，片上網(wǎng)絡的概念被研究學者提出來了，國內(nèi)外眾多研究機構也紛紛對這

2、種分布式體系結構進行研究，并且在對芯片面積、功耗消費、網(wǎng)絡時延以及吞吐量等方面有特殊需要時的情況下，提出了各式各樣的結構模型。本文以多通道專用拓撲網(wǎng)絡為基礎，以提高網(wǎng)絡。tf：能服務質量為目標，對片上網(wǎng)絡的關鍵模塊(拓撲網(wǎng)絡、死鎖避免、緩沖、路由算法、數(shù)據(jù)擁塞)進行詳細的研究。本文先是分析了NoC的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并對其組成部分、常見的拓撲網(wǎng)絡結構、數(shù)據(jù)交換技術、路由算法、死鎖活鎖和拓撲網(wǎng)絡性能參數(shù)等基礎理論知識進行闡述，同時也對相關的

3、Q0s基礎知識進行講解。本文的數(shù)據(jù)交換技術是采用包交換技術，路由算法采用XY確定性路由算法，數(shù)據(jù)包采用交叉陣列開關并行轉發(fā)，緩存采用虛擬通道技術和FlFO技術。然后提出了改進的多通道專用拓撲網(wǎng)絡結構。改進后具有設計簡單容易實現(xiàn)、網(wǎng)絡直徑少、功耗低、數(shù)據(jù)通路多等優(yōu)點。具體分析其工作原理和各個組成模塊的微電路實現(xiàn)，在此基礎上引用彈性緩沖進行流量控制，避免數(shù)據(jù)擁塞和死鎖現(xiàn)象產(chǎn)生。通過彈性緩沖以及虛擬通道的結合運用，業(yè)務流能夠利用逃跑轉發(fā)機制避

4、免擁塞，可以進行流量控制而且保證對低優(yōu)先級數(shù)據(jù)包的服務質量保證。把每個路由節(jié)點中保證QoS的功能部件抽取出來放到共享區(qū)域，使高優(yōu)先級業(yè)務流和緊急突發(fā)業(yè)務流數(shù)據(jù)包直接轉發(fā)到共享區(qū)域里，得到充足資源后馬上轉發(fā)到目的路由節(jié)點，從而達到有效節(jié)省硬件消耗和縮小時延的目的。因此通過新型拓撲網(wǎng)絡結構、彈性緩沖以及共享區(qū)域等關鍵技術使整個網(wǎng)絡達到最佳的QoS性能。最后采用Modelsim信號模擬仿真軟件對MECS拓撲網(wǎng)絡結構微電路進行數(shù)據(jù)信號模擬，通過