面向测试的SOC核间互连网络约简算法

随着集成电路的制造工艺和工作频率已经进入了深亚微米和吉赫兹时代,片上系统核间互连总线的串扰测试已经成为不容忽视的问题．通过对片上系统核间互连总线特征的研究,提出了一种面向测试的片上系统核间互连总线的约简算法．该算法首先对核间互连的拓扑结构进行描述,建立互连关系矩阵,并以受害线为根结点构建互连关系分级树,根据测试精度去掉多余的攻击线．其次,根据互斥算法对包含三态双向驱动源的互连线进行筛选,确定施加激励的互连线．经过约简后的互连网络可根据测试矢量生成算法生成测试矢量集．该算法使生成的测试矢量集大大缩小,并提高了测试效率．     

基于人工蜂群算法的低能耗高性能NoC映射

针对网格型拓扑网络中心容易产生热点及高能耗问题,通过分析片上网络(NoC)结构,建立低能耗高性能多目标映射模型,提出了基于人工蜂群的IP核映射算法进行多目标求解．该算法通过模拟不同蜜蜂的操作以分别获取低能耗和流量均衡的映射解集,并采用交集选优策略完成最优映射的选取．仿真结果表明,相比现有算法,提出的映射算法不仅可以快速完成IP核到网络节点的映射,而且产生的映射结果在能耗、时延和流量均衡方面具有优势．     

一种面向2D-Mesh拓扑结构的片上网络容错路由算法设计与分析

介绍了片上网络的拓扑结构和路由算法和故障模型,提出了一种适用于NoC 2D-Mesh结构的容错性路由算法,可以根据邻居节点的状态动态的选择路由。通过仿真证明了在均匀随机流量模式下,相对于XY路由算法,使用该算法吞吐量更高,平均端到端时延更小。     

面向阵列处理器的分布式共享存储结构设计

为了缓解随处理器核数增多而被激化的“存储墙”问题,提出了局部高速交叉互连、全局片上网络互连的两级混合互连网络结构,设计了支持统一编址方式的数据传送机制.在现场可编程门阵列上实现了2种规模的存储结构,对面积、时序和功耗进行统计.基于SystemC开发了混合仿真平台,仿真结果表明,所提结构具有较高的存储访问带宽和较低的局部数据访问延迟.     

基于OPNET的分级扭Torus结构的设计与实现

对互连网络中Torus拓扑结构的链路利用率低和负载不匀衡问题,本文提出了一种新的分级互连网络结构——RTTM网络拓扑结构。该拓扑结构分为N级,第1级由2m×2m个节点的Mesh拓扑结构构成,第2级到第N级由a×2a个节点的长方形扭Torus拓扑结构以递归方式连接而成。本文在OPNET的建模环境下分别完成了RTTM网络拓扑结构的两级建模,第一级由4×4个节点的Mesh拓扑结构构成,第二级由4×8个节点的扭Torus拓扑结构构成。仿真结果表明RTTM网络拓扑结构链路利用率高,端到端延迟小,吞吐量大。     

一种基于OPNET的NoC路由算法设计

针对片上网络(NoC)确定性路由算法在高负载情况下性能下降过快、自适应路由算法逻辑复杂度高及资源开销大等问题,提出了一种适用于2D-Mesh拓扑结构的路由算法DARA。在通过最短路径满足延时约束的基础上,对易形成网络热点的中间区域节点采用动态的路由方式,对网络边缘节点采用基于Turn Model模型的确定性路由方式。实验首先通过OPNET仿真平台,对一个5×5的2D-Mesh拓扑结构的NoC分层建模;然后分别在均匀模式和热点模式下对该算法进行了仿真验证,并获得端到端的平均延时和吞吐量。实验结果表明,与通常的XY路由算法及自适应DyXY路由算法相比,在热点模式下DARA路由算法具有更好的网络性能。     

基于花环网络的偏转直通片上网络框架结构

为了实现高效率的片上网络数据传输,提出了一种偏转直通片上网络框架结构。在基于交叉开关的集中式互连和基于传统片上网络的分布式互连之间进行了权衡,提出了一种基于花环网络的混合网络拓扑结构和偏转直通路由算法。该框架可以打破传统路由算法固有的缺陷,通过缩短路由路径长度提升路由效率。实验表明:与传统XY路由及拥塞感知自适应路由相比,偏转直通片上网络框架以10%的额外硬件面积开销平均提升网络饱和吞吐率84%,降低网络功耗27.3%。     

一种片上网络容错路由算法

为解决片上网络的可靠性问题,以2D-Mesh拓扑结构为基础,将片上网络中的节点划分为边缘节点和内部节点两大类,并分别针对这两大类节点的各自特征有针对性地提出相对快捷的路径决策模型和转弯模型,从而帮助路由节点更为快捷地确定符合自身特征的当前任务最佳传送路径,算法大幅缩减了重复运算时间,并减少了数据计算量。通过容错偏转路由算法进行仿真实验,应用本文算法和XY路由算法、Flooding路由算法进行比较分析,实验结果证明算法可以有效的避免产生死锁和拥塞,具有很好的传输效率。     

基于可重构容错路由的片上网络负载均衡

基于内建自测技术,通过判断故障节点信息,提出了一种片上网络可重构容错路由优化算法。算法根据故障节点的位置在网络中设立判断点和有效转向点,以减少在重构环路上的负载,在完成路由容错优化的同时实现了负载均衡。在OPNET仿真平台上,采用均匀流量模式,对比了该算法与RRA算法在两种2D-mesh网络中的性能,实验结果表明,提出算法在平均时延和吞吐率方面具有显著优势,并且与5×5网络相比,7×7规模的NoC中随着网络注入率的增加延时优化愈加明显。     

NoC系统研究综述

片上网络(NoC)是实现片上系统(SoC)互连的一种新的范例,关键是为了解决SoC内部组件之间的通信调度等问题而提出来的,受到了工业界和学术界的广泛重视。NoC研究涉及从系统建模到具体实现流程的一系列问题,本文主要讨论NoC研究中的关键问题、解决方案、当前的研究成果以及展望。     

建立在De Bruijn图架构上的三维片上网络设计

提出一种基于De Bruiin图的新型三维片上网络架构方式,利用De Bruijn图直径短、路由简单及容错等特性,实现三维片上网络水平面网络和虚平面网络相结合的分层架构与容错路由算法.利用仿真,在均匀流量和热点流量模型下将谊架构与传统架构进行仿真与性能比较,结果表明,与传统的3D Mesh,XNoTs等架构相比,基于D...     

基于最优刚性子图的势博弈无线传感器网络拓扑优化算法

为了高效地利用网络资源,均衡网络拓扑能耗,剔除网络拓扑冗余链路,以降低节点负载及最大化的延长网络的生命周期.通过势博弈和最优刚性子图的概念,综合考虑节点的剩余能量、节点的负载及网络拓扑链路的冗余性,作者设计了一种基于最优刚性子图的势博弈无线传感器网络拓扑优化算法(PGOSG).首先,根据节点间通信的功率变化,构造节点的...     

片上网络中有保障服务的性能评估

本文针对如何评测片上网络中的有保障服务(Guaranteed-Services,GS)对尽力而为(Best-Effort,BE)流量的传输性能的影响进行了研究,提出了评测重点及相关性能指标,给出了构建网络流量的方法,采用了一种分层逐级抽象的方法搭建了支持任意拓扑结构、任意规模、多种网络协议的性能评估平台,实现了对片上网络中GS服务的性能评估.评测实例的结果表明该平台达到了评价片上网络中GS服务的服务质量和分析GS服务对网络整体性能的影响的目的,有效的帮助设计者在保障局部服务质量的同时提高网络性能,为设计优化提供了依据.     

基于多维属性的跨域虚拟网络映射算法

基于一种支持多类型业务的跨域融合网络架构,提出了一种基于动态拓扑感知和资源属性的跨域虚拟网络映射算法。基于网络局部和全局角度,分析虚拟网络和物理网络中节点的拓扑信息,结合网络扩展资源,建立节点多属性评价模型,并基于该模型利用主成分分析法和逼近理想解排序法度量节点的映射优先级,随后依据链路资源成本分析网络负载状态。仿真结果表明,该算法提高了多域虚拟网络请求的构建成功率,网络收益开销比增大,并能减小网络映射时延。     

基于令牌总线的楼宇访客系统设计

令牌总线具有无竞争冲突、可靠性好、实时性好、在重负载情况下吞吐量不受影响等优点 ,是一种应用广泛的局域网络标准 (IEEE80 2 .4 ) .提出了一种基于令牌总线的楼宇访客系统的方案设计 ,较好的解决了总线上信息碰撞的问题 .与查询方式相比 ,主机的通信负担较轻 .系统中任意两个站点之间均可直接通信 ,不须经主机转发 .系统维护由各分站点和主站点共同完成 ,故障站点可随时从网络中去除 ,不会影响系统的工作 .对所采用的网络拓扑结构和维护算法进行了讨论 .     

2D-Mesh结构片上网络无虚通道容错路由算法

为了解决单故障节点情况下片上网络的无虚通道容错通信问题,提出一种新的片上网络容错路由算法．该算法在已有算法绕行思想的基础上,首先利用内建自测试机制获取故障节点的位置信息,再通过辅助节点来优化数据的绕行策略,达到了均衡故障节点周围链路负载并减少部分数据的绕行距离的目的．针对8×8 2D-Mesh网络的仿真结果表明,与Zhang's算法和Chen's算法相比,采用本文算法后网络的饱和注入率分别提高了3.13%和21.77%,在注入率为0.09时网络的通信功耗分别降低了3.40%和5.57%．     

AS级网络拓扑的节点动态性演化行为分析

针对自治域(autonomous system,AS)级网络拓扑中节点的演化问题,结合复杂网络与统计学方法对AS级网络拓扑数据进行分析,研究了AS级网络拓扑中节点和边的数量、网络平均度、网络层次性的演化情况以及在节点演化过程中不稳定节点的具体变化.研究结果表明:AS级网络拓扑的连接越来越紧密,结构越来越复杂;在新生节点演化过程中,90%的新生不稳定节点(持续时间比小于1)在演化过程中持续地抖动,而稳定节点(持续时间比为1)中有10%的节点"成长"为大度、高核节点.另外,只有2%的消失节点在演化中真正地消亡.     

一种拓扑感知的虚拟网络重构算法

针对底层物理网络负载不均衡问题,根据节点和链路的负载状态,动态地选择负载过大的物理节点和物理链路进行重构。通过建立拓扑感知的虚拟网络重构模型,将虚拟节点迁移到距离其邻居映射节点最近的物理节点上,优化底层物理网络中虚拟重构节点的映射位置,降低虚拟网络重构的资源开销。模拟结果表明,TA-VNR算法有效地均衡了底层物理网络的负载水平,降低了虚拟链路的重构路径长度,提高了虚拟网络请求接受率。