多核系統(tǒng)中NoC通訊架構(gòu)的關鍵技術(shù)
維序路由采用較為廣泛的路由算法,應用了確定性路由的方法,數(shù)據(jù)包無論其路徑上的鏈路是否阻塞都要沿該路徑走下去。該算法的思想是數(shù)據(jù)包先在低維上投遞,直至數(shù)據(jù)包在該維度上相對于目的節(jié)點的偏移量為0,然后轉(zhuǎn)移到下一維度以相同的模式進行投遞,直到達到目的節(jié)點。因此維序路由是分布式路由,也是一種較小距離路由。本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/154153.htm
蟲孔交換結(jié)構(gòu)的處理過程如下:數(shù)據(jù)包的片段到達蟲孔交換結(jié)構(gòu),存儲在輸入通道緩存單元中,并進行路由計算。得到路由信息后,數(shù)據(jù)包提出傳輸請求,仲裁器根據(jù)請求進行帶寬資源分配,一旦該數(shù)據(jù)片被允許傳輸,它將被交換到目的端口并投遞出去,直到數(shù)據(jù)包的最后一個片段離開交換節(jié)點。根據(jù)此處理過程,蟲孔交換電路的結(jié)構(gòu)如圖11所示,由緩存單元、路由計算單元、仲裁請求管理單元、交換分配和交換陣列5部分組成。
在VLSI實現(xiàn)中,NoC交換節(jié)點多采用流水結(jié)構(gòu)設計,一般流水處理結(jié)構(gòu)分為路由計算、通道分配、交換分配、數(shù)據(jù)交換和傳輸?shù)?級。在NoC設計中,總是希望得到良好的網(wǎng)絡性能,從交換節(jié)點設計角度考慮,減少交換結(jié)構(gòu)的流水處理級數(shù)是縮短網(wǎng)絡延時的有效方法,流水處理級數(shù)越少,數(shù)據(jù)包通過交換節(jié)點的時間就越短。
不同的NoC交換技術(shù),對應著不同的網(wǎng)絡性能和實現(xiàn)代價,要根據(jù)實際要求進行選擇。
6 片上網(wǎng)絡面臨的挑戰(zhàn)
為提高片上網(wǎng)絡的資源單元處理速度,降低通信通路間以及資源單元互連問的通信延遲,片上網(wǎng)絡的設計面臨以下幾方面挑戰(zhàn):
(1)任務分配與調(diào)度,片上網(wǎng)絡將通信任務分配到合適的處理單元,并且盡量以最佳方式為這些任務進行排序,此步驟是典型的多處理器系統(tǒng)的關鍵設計步驟。
(2)網(wǎng)絡分配,包括處理單元映射與路徑分配。處理單元映射對系統(tǒng)功耗起著決定性的影響,路徑分配則是對執(zhí)行性能產(chǎn)生直接影響。
(3)動態(tài)網(wǎng)絡最佳化路徑分配,對靜態(tài)通信路徑分配時,由于對即時性的要求較低,因此只要對現(xiàn)有的最短路徑進行確認即可。但對于片上網(wǎng)絡的動態(tài)通信而言,需要將計算機網(wǎng)絡中的動態(tài)網(wǎng)絡調(diào)度算法進行調(diào)整,應用到片上網(wǎng)絡應用中。
7 結(jié)束語
NoC通訊方式是目前多核系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)中研究最為廣泛的結(jié)構(gòu),也使得NoC成為當前研究熱點,部分大學、研究所以及工業(yè)界的研究單位正積極從事NoC研究工作,但是NoC依然面臨著許多技術(shù)挑戰(zhàn)。在實際應用中,應根據(jù)系統(tǒng)的實際要求,選擇合適的拓撲結(jié)構(gòu)和交換技術(shù),避免一味追求最新的技術(shù)而帶來其他的問題。
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