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基于黑总线传输技术的虫洞路由设计

作者：艾真 Publish: 2007-8-8 Hits:-

【中文题名】

基于黑总线传输技术的虫洞路由设计

【英文题名】

【学科专业】

通信与信息系统

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-8-8

【中关键词】

片上网络,虫洞路由,黑总线,死锁,,

【英关键词】

Network-on-Chip,Wormhole Routing,Black-Bus,Dead-Lock,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>计算技术、计算机技术>计算机的应用>>

【论文摘要】

随着片上多处理系统(MPSoC)成为新一代SoC的主流设计,片上网络(Network-on-chip,NoC)技术受到越来越多的关注。NoC是一个弹性的、可延展性的芯片微网络,网络的吞吐率和延迟是两个主要性能指标。研究适合于片上网络(NoC)的高吞吐量和低延迟的路由传输方式,能有效提高网络传输效率。在简单回顾了片上网络的背景知识后,论文分析比较了数据交换机制和路由方式,最终选择了虫洞的路由交换方式。在虫洞路由中,数据包以切片(flit)的方式传输,不仅减少了在每个开关处的存储转发延迟,而且占用较少的缓存空间。然而,虫洞路由中却存在固有的“死锁”问题。针对这一不足,文章讨论了几种防“死锁”的策略,最后选择了确定路由来防止“死锁”,并采用了黑总线的传输技术。在黑总线中,提出了本地ID概念,这个ID号缚在原始数据中作为路由信息。与传统数据传输方式不同,这个本地标识是在专门的数据线上传送的,由此避免了在节点上复杂的包生成过程。而且,仅有一个小的本地标识来标记到达的目的地,中间的路由节点可以改变这个标签来解决本地物理通道上的冲突。在节点设计当中,分别对传统的虫洞路由以及...

【论文题纲】

摘要	4-5
ABSTRACT	5-14
第一章绪论	14-19
1.1 SoCs 的发展	14-15
1.2 片上网络(NoC)	15-18
1.3 论文结构及内容安排	18-19
第二章片上网络基础知识	19-33
2.1 片上网络拓扑结构	19-24
2.1.1 直接网络拓扑	20-21
2.1.2 间接网络拓扑	21-24
2.2 交换机制	24-27
2.2.1 存储转发交换(store-and-forward)	24-25
2.2.2 偏转路由(deflection routing)	25
2.2.3 虚拟直通(virtual cut-through)	25-26
2.2.4 虫洞交换(wormhole switching)	26-27
2.3 路由算法	27-28
2.3.1 确定路由	27-28
2.3.2 自适应路由	28
2.4 死锁及其消除策略	28-32
2.4.1 死锁	28-29
2.4.2 消除死锁策略	29-32
2.5 小结	32-33
第三章黑总线传输机制	33-41
3.1 提出背景	33
3.2 黑总线的路由的原理	33-38
3.2.1 黑总线特征	33-34
3.2.2 黑总线路由原理	34-38
3.3 数据包的设计	38-40
3.4 基于2D-mesh 互补结构路由表	40
3.5 黑总线路由优势	40-41
第四章路由节点设计	41-53
4.1 路由节点体系结构	41-42
4.2 片上网络节点	42-43
4.3 路由缓冲区设置	43-44
4.4 基于黑总线的路由节点设计	44-48
4.4.1 基于黑总线传输数据包设计	44-45
4.4.2 路由节点设计	45-48
4.5 黑总线机制下路由节点与传统路由节点区别	48-52
4.5.1 传统数据包设计	48
4.5.2 路由节点设计	48-52
4.6 小结	52-53
第五章黑总路线路由的FPGA实现以及测试	53-64
5.1 仿真工具简介	53-55
5.1.1 Quartus II 简介	53-54
5.1.2 ModelSim 仿真工具	54
5.1.3 Verilog HDL 硬件描述语言简介	54-55
5.2 仿真平台	55-57
5.3 单节点测试	57-59
5.3.1 资源比较	57
5.3.2 延迟比较	57-59
5.4 网络测试	59-63
5.4.1 测试原理	59-60
5.4.2 测试方法	60-63
5.5 小结	63-64
第六章结论	64-66
6.1 工作总结	64
6.2 未来研究方向	64-66
致谢	66-67
参考文献	67-70
个人简历	70-71
攻读硕士学位期间取得的研究成果	71-72

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.375587



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