多核處理器中片上網(wǎng)絡的事務級建模與評估.pdf

1、半導體工藝進入深亞微米級以后，作為最常見數(shù)字系統(tǒng)芯片的SoC電路規(guī)模進一步增大，傳統(tǒng)總線結構片上互聯(lián)受到了總線效率低下、布線延時突出、高頻率下數(shù)據(jù)同步復雜、設計復雜度激增等問題的制約，限制了SoC的應用和發(fā)展。片上網(wǎng)絡從體系結構上解決了總線式SoC的弊端，以良好的空間擴展性和并行通信能力，解決了主從式總線的效率浪費問題，同時分組交換的通信方式也為單時鐘頻率下的數(shù)據(jù)同步問題提供了解決方案。然而，不同的片上網(wǎng)絡在拓撲結構、路由算法、交換機制

2、、緩存深度、虛擬通道數(shù)量等方面都可能存在差異。探索每個片上網(wǎng)絡參數(shù)的設置對片上網(wǎng)絡性能的影響對于設計出既能滿足系統(tǒng)性能要求又能最大化降低系統(tǒng)開銷的片上網(wǎng)絡具有重要意義。
　　本文圍繞片上網(wǎng)絡的事務級建模方法和基于事務級片上網(wǎng)絡模型的評估應用展開研究，旨在于片上網(wǎng)絡或多核處理器硬件設計之前對片上網(wǎng)絡的性能和系統(tǒng)開銷做出預估，為系統(tǒng)的硬件設計提供適當?shù)膮⒖肌Ｔ谄暇W(wǎng)絡事務級模型的基礎之上，通過在模型中集成特征流量生成模型和開源的嵌入式

3、處理器模型，分別研究、設計了用于探索片上網(wǎng)絡參數(shù)對片上網(wǎng)絡性能影響的片上網(wǎng)絡評估模型和用于指導多核系統(tǒng)軟件劃分、設計和調試的多核處理器系統(tǒng)事務級模型。本文所做的主要工作包括:
　　(1)提出了一套片上網(wǎng)絡的設計方法。即先對片上網(wǎng)絡進行高層次建模，在模型的基礎上根據(jù)片上網(wǎng)絡性能表現(xiàn)調整片上網(wǎng)絡參數(shù)設置，探索出既能滿足應用性能要求又具有最低硬件開銷的片上網(wǎng)絡，進而使用探索出的最優(yōu)參數(shù)實現(xiàn)片上網(wǎng)絡硬件設計。
　　(2)提出了一種事

4、務級的片上網(wǎng)絡模型。將片上網(wǎng)絡分為網(wǎng)絡接口、路由器和網(wǎng)絡鏈路三部分分別進行事務級建模，使用TLM2.0標準接口封裝的片上網(wǎng)絡組件模型可以方便的連接在一起，組成任意結構的片上網(wǎng)絡模型。
　　(3)提出了一種基于特征流量的片上網(wǎng)絡性能評估模型，并依托這種模型從片上網(wǎng)絡注入率、拓撲結構、緩存深度、數(shù)據(jù)包長度和虛擬通道數(shù)量五個方面探索了片上網(wǎng)絡參數(shù)對片上網(wǎng)絡性能的影響。
　　(4)通過集成接口兼容的嵌入式處理器，提出了一種可運行嵌入