基于FPGA的NoC路由节点的设计

在对NoC设计技术进行研究的基础上,建立满足要求的NoC路由节点模型,该模型采用规则的2D-Mesh拓扑结构,基于虚通道技术的虫洞数据交换方式以及无死锁的确定性XY维路由算法实现.用硬件描述语言Veril-og完成各部分的功能设计,在ModeSim仿真软件下进行功能仿真,并且在基于FPGA的NoC系统上实现了路由节点的功能.     

片上网络拓扑结构的研究

随着SoC体系结构设计复杂度的提高,传统的总线结构已成为IP核之间通信的瓶颈。为了满足大规模集成电路发展对扩展性、能耗、面积、时钟异步、重用性、QoS等方面的需求,新的设计方法—片上网络(NoC)应运而生,它是对原有设计模式的一次革新。本文分析了NoC的技术特点以及在该领域中的关键技术,详细地对NoC中常见的拓扑结构进行了分类研究,并指出了每种拓扑结构中的优点与不足;然后通过分析每种拓扑结构的性能参数,从而对其性能进行综合的比较。     

移动通信网络最优通信节点拓扑定位方法研究

为了提高移动通信网络的覆盖能力,提出一种基于自适应分层路由探测的移动通信网络通信节点拓扑定位方法。采用Sink节点分组协调机制进行通信网络负载均衡控制设计,同时采用最短收发路径寻优方法进行通信节点的自适应组网设计,计算网络链路节点的正确传递概率密度函数,求解其最优值,以此为优化目标进行分层路由探测,实现通信节点拓扑定位。仿真结果表明,采用该方法进行通信节点拓扑定位,提高了移动通信网络的覆盖度,以最少的节点实现最大范围的通信覆盖。     

基于自适应算法的NoC路由单元的系统级设计

针对片上网络(NoC)中采用确定性路由算法的路由器的缺点,提出了一种NoC路由单元的系统级模型.该模型采用了自适应路由算法,取代了2D Mesh拓扑结构中常用的XY维序路由算法,可以根据当前的通道使用状态动态地分配传输路径,并优先保证GS包的发送.在SystemC平台完成了模型的设计与验证,结果表明,所设计的基于自适应算法的NoC路由单元能够在多包并发时避免路径冲突,提高了网络的并行发送能力,并支持GS服务.     

片上网络中3D拓扑结构的性能评估

3D结构的片上网络(3D NoC)结合了3D集成(3D IC)和NoC技术的优势,相比2D NoC具有更为优越的性能.然而,目前大多数关于3D NoC结构的研究都集中在3D Mesh结构上.介绍了利用NIRGAM仿真器实现的另一种拓扑结构--3D Torus.在均衡负载模式和对称随机负载模式下分析评价了3D Torus网络延迟和吞吐率.结果表明,3D Torus拓扑结构的性能高于3D Mesh结构.     

片上网络节点编码的设计和在路由方面的应用

网络拓扑选择和路由算法设计是片上网络设计的关键问题.在比较现有的三种网络拓扑结构的基础上,提出了一种隐含着相邻节点以及节点之间链路关系并适合二维Torus拓扑结构的节点编码方法.该编码和Torus结构的结合能拓扑结果够简化路由算法的设计和实现,改善了网络路由性能.实验结果表明,提出的编码方法与二维Torus拓扑结构的结合有效地提高了片上网络通信性能.     

低功耗优先的片上网络映射优化方法

在分析片上网络通讯功耗与通讯流量的关系模型的基础上,针对片上网络设计中的映射问题,提出了一种新的降低通讯功耗的映射方法,该方法首先对映射过程做预处理,划分成若干候选图,将通讯量大的IP核映射到与其他资源节点距离较短的位置上,利用预处理的结果产生初始解,结合流量估算技术对映射空间动态搜索,从而实现将通讯任务图中的IP核映射到NoC结构图的资源节点上.实验结果表明该方法能有效地降低NoC的通讯流量,从而更加适合求解片上网络的低功耗映射问题.     

基于NS2多域ASON仿真平台设计与实现

对一个基于单域ASON仿真平台扩展实现了多域ASON仿真平台.通过对网络节点Id进行分域,实现了ASON中的多域分层网络结构,引入了一种基于全网抽象的路由信息汇聚策略.在ASON网络的分层路由中的每个路由域中加入备份Speaker节点,使网络具有更好的生存性.仿真测试表明当网络规模较大时,多域ASON网络在拓扑收敛速度、连接建立时间等方面的性能均优于单域.     

片上网络关键技术及仿真方法研究

片上网络(NoC)的研究借鉴了计算机网络的设计思想,将计算机网络技术移植到芯片设计中来.介绍了片上网络的关键技术和仿真方法,包括拓扑结构、路由与交换协议、流量控制、缓存设计、性能评估与仿真等,并对今后的研究做出了展望.     

一种基于拓扑形状分割的无线传感器网络定位算法

本文针对无线传感器网络不规则拓扑条件下提出了一种新的定位方法,拓扑分割定位法(Localization Algorithm Based on Topology Segmentation,LATS).首先,根据锚节点之间每跳数距离,采用动态阈值将不规则拓扑形状分割为规则区域.然后,采用计算几何的方法构建规则区域的凸边界,得到有效的锚节点信息用于未知节点定位.并在此基础上设计了一种锚节点选择策略,大大减少了节点位置估计的误差.最后进行了算法的性能评价和分析,结果表明算法计算复杂度较低,在不规则拓扑条件下具有较高的精度.