Xmesh:一个mesh-like片上网络拓扑结构

针对片上网络(network on chip,简称NoC)的节点数量少、距离近、物理实现复杂度受到限制的特点,提出了一种新的Xmesh拓扑结构,并为该结构提出了XM路由算法.该结构在经典的mesh结构的基础上添加了两个对角线型的回边,缩短了节点间的距离,而且路由计算的复杂性不高,实现的复杂度基本没有增加.将Xmesh与经典的Mesh和Torus结构进行了理论分析比较,同时,在Popnet模拟器上基于均衡负载和热点负载两种负载模式进行性能比较.模拟结果表明,Xmesh平均延时不到Mesh结构的70%.对于均衡负载,当网络规模较小时,Xmesh的延时比Torus的更小;对于热点负载,当热点距离网络中心或者对角线比较近时,Xmesh的延时比Torus的小10%～30%.反之,其延时比Torus的大10%～30%.总的来说,Xmesh的性能与Torus比较接近,但其物理实现更为简单,Xmesh比Mesh结构的性能更好.     

一种改进的BFT型片上网络拓扑结构

针对片上网络(NoC)资源节点之间通信的局部性,提出改进的蝴蝶型胖树(BFT)拓扑结构XBFT及相应的路由算法.该结构在BFT结构的基础上改变边的连接关系,减少了路由节点数和物理连接链路数,理论分析表明,在64个IP核的NoC中,XBFT较BFT路由器数目减少了14.3％,物理链路数减少了10.7％,XBFT结构比BF...     

一种改进的二维Mesh结构片上网络拓扑

随着多核技术的发展,片上网络(Network on Chip,NoC)越来越受到人们的关注.为了研究出更适用于片上网络的拓扑结构,在研究二维mesh结构的基础上,将二维mesh结构中每个3×3的小mesh里的对角线上的点用长边连接,形成改进后的拓扑,提出了在改进后的拓扑上的16节点的路由算法,并将改进后的拓扑与二维mesh结构做了性能分析.在OPNET下仿真结果表明,在同等网络规模下,改进后的拓扑较原来的二维mesh结构有更小的传输延迟和更大的吞吐量.     

片上网络拓扑结构

介绍了片上网络（NoC）拓扑结构的相关研究进展。对NoC拓扑结构进行了分类，详细分析了各种网络拓扑的相关特性。从拓扑结构的角度出发，介绍了几种典型的NoC实例，归纳了相关的设计方法。最后，探讨了NoC拓扑结构的发展方向。     

基于对角互连网格拓扑结构的片上网络

对二维网格拓扑结构进行改进,给出对角互连的DMesh结构和对角互连且边界节点互连的DTorus结构,针对2种拓扑结构分别提出DXY路由算法和TDXY路由算法。仿真实验结果表明,DMesh和DTorus结构可以节省网络节点间的路由通道数,减少平均传输延迟,增加吞吐量,使路由路径更加多样化。     

TM:一种新的片上网络拓扑结构

片上网络拓扑结构对芯片的性能有直接的影响.文中提出了一种新的拓扑结构TM,它结合了torus网络和mesh网络的优点.对于n×n的网络,在物理链路数方面,TM和mesh网络相同,比torus网络少2n;在拓扑直径方面,TM的拓扑直径为n,而torus和mesh网络的拓扑直径分别为2×(n/2)和2×(n-1);在完全适应性路由算法设计方面,torus网络需要的虚拟通道数至少为3,且虚拟网络划分机制不能直接应用其中,然而,虚拟网络划分机制适用于mesh和TM网络,且它们只需要2条虚拟通道.文中从理论和模拟实验两方面对TM网络进行了验证,实验结果表明无论在均衡负载还是非均衡负载下,TM的性能都要优于mesh网络,在大部分情况下,TM的性能介于mesh和torus之间,在某些通信模型下,torus的性能比TM差,主要原因在于这些通信模型下torus网络中虚通道使用不均衡.     

片上二维网络互连性能分析

片上互连网络已日益成为影响片上多处理器性能的重要因素之一.几乎所有的互连结构均是在二维网络的基础上演变发展而来的.首先分析了几种常见的内部结点度均为4的二维网络的静态特性,提出了一种新的二维片上网络互连路由结构和通信协议,基于全局均匀随机通信模型,通过改变网络规模和变换通信强度,分析了不同结构网络的动态特性,然后用链接数表示通信成本,提出了一种新的网络互连综合性能评估指标网络单位成本延迟负载能力,最后对二维网络片上互连的综合性能进行了对比分析,指出了其各自适用的场合.     

基于一种新网络拓扑结构的低功耗研究

随着芯片集成度的提高,片上网络(Network on Chip,NoC)是片上系统(System on Chip,SoC)发展的必然趋势,其中功耗成为限制性能提高的瓶颈.为了降低NoC的功耗,提出一种新的拓扑结构HMesh(Hexagon Mesh)及适用于该拓扑结构的HM路由算法,并对Mesh、Torus和HMesh结构的功耗进行了仿真实验.实验结果表明,在网络不发生拥塞时,HMesh结构的平均功耗比Mesh结构和Torus结构分别降低了12.9％和11.24％,更适合片上网络的构造.     

三维片上网络拓扑结构研究综述

三维片上网络(three-dimensional network on chip,3D No C)是在三维集成电路(three-dimensional integrated circuit,3D IC)、片上系统(system on chip,So C)和二维片上网络(two-dimensional network on chip,2D No C)的基础上发展起来的,主要解决高集成度芯片通信瓶颈等问题,已引起国内外学术界和产业界的高度重视。3D No C拓扑结构体现了通信节点在芯片中的布局与连接,对三维芯片性能起决定性作用。简介了2D No C、2D No C到3D No C的演变、3D No C的优点与存在的问题以及3D No C解决的关键技术问题,分析了3D No C总体发展状况。三维拓扑结构是3D No C设计中的关键问题之一,重点研究了3D No C拓扑结构的分类方法,从通信角度将3D No C拓扑结构分成9大类,分类论述了3D No C拓扑结构,并分析比较了现有63种拓扑结构各自的特点,最后指出了3D No C拓扑结构的未来研究方向。     

直线引导的Torus结构路由算法

为了提高片上网络在Torus拓扑结构下的路由通信效率,提出了一种基于直线引导思想的路由算法Tline。该路由算法将Torus拓扑结构的片上网络拓展为类似Mesh结构的坐标平面,以数据包的源节点和目的节点构成的直线为路由转发方向,并根据周围邻近节点的拥塞状况选择传输路径方向实现部分自适应路由。实验结果表明,与XY、OE路由算法相比,在热点流量模式下Tline路由算法具有较好的路由性能,且平均能耗降低约8%。     

一种避免拥塞的片上网络通信协议

为了平衡通信协议的自适应性和性能,提出一种避免拥塞的片上网络通信协议.该通信协议采用区分服务和自适应路由算法,区分服务提供不同等级数据流的质量保证型服务,自适应路由算法是一种避免拥塞的无死锁路由算法.通过OPNETM odeler建模仿真,结果表明该协议极大地改善了网络的平均链路利用率和端到端延迟.     

NoC关键问题

片上网络(NOC)作为复杂SoC通信的一种解决方案,受到了工业界和学术界的广泛重视.NoC设计涉及了从物理层到应用层诸多方面的问题,本文对NoC研究中的关键问题做简单的介绍.     

一种异构片上网络路由算法的研究

随着集成电路工艺的迅速发展,传统的片上网络由于缓存引起芯片面积开销和能耗增加,从而使得无缓存路由技术得到了广泛关注。通过消除缓存, 整体的流水线进程大大得到简化,性能得到提高。但当网络负载量较大时,数据包被多次偏转或误传,导致网络的延迟增加,系统健壮性较差。针对片上网络运行应用的多样性,异构网络作为一种相对灵活的网络结构,能有效地降低网络的传输时延,提高系统性能。文中设计了无缓存NoC和带缓存NoC两种路由方式相结合的异构片上网络,并匹配静态路由算法和动态的自适应路由算法(AFC)进行数据包的传输。同时,还提出了一种针对AFC的优化算法(AFC-LP),其通过对无缓存路由计算的二次仲裁,进一步降低了通信的平均时延,提高了网络性能。实验表明,AFC-LP算法相比于传统带缓存的维序X-Y路由算法,片上网络的平均延迟降低了28.4%,CPU每一时钟周期内所执行的指令数IPC(Instruction Per Cycle)提升了10.4%。     

CCNoC: Cache-Coherent Network on Chip for Chip Multiprocessors

As the number of cores in chip multiprocessors(CMPs) increases,cache coherence protocol has become a key issue in integration of chip multiprocessors.Supporting cache coherence protocol in large chip multiprocessors still faces three hurdles:design complexity,performance and scalability.This paper proposes Cache Coherent Network on Chip(CCNoC),a scheme that decouples cache coherency maintenance from processors and shared L2 caches and implements it completely in network on chip to free up processors and ...     

网络拓扑发现综述

网络拓扑发现是网络管理中一项非常重要的技术。文中从概述、主要的网络拓扑信息采集方法、网络拓扑发现算法三个方面对网络拓扑发现进行综述,在此基础上,设计出了一种针对Internet网络的拓扑发现算法和基于园区网的典型拓扑发现算法,对网络管理开发软件人员和网络管理人员具有较好的参考价值。     

网络拓扑随机生成方法的研究

在计算机网络研究中，网络模拟方法是一种快速而又经济的研究手段。然而由于Internet的多样性和复杂性，使得网络模拟环境的建立面临很大的困难。通过对几种现有的网络拓扑图的随机生成方法和基于域模型的随机生成方法的研究分析，提出了一种基于不同抽象层次的网络拓扑建模方法，并描述了这种方法的基本原理及其特点。