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基于广义Petersen图的片上互连网络研究

作　者: 陈度
导　师: 施青松；陈天洲
学　校: 浙江大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 片上网络广义Peterson图拓扑结构片上网络模拟器
分类号: TN47
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 26次
引　用: 0次
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内容摘要

从2001年斯坦福大学的William J.Dally和Brian Towles提出片上网络的概念到现在,片上网络由于它巨大的潜力得到了越来越多研究人员的关注,相关技术研究迅速展开并得到迅猛发展,已经成为一个非常活跃的学术研究领域。片上网络拓扑结构是目前的一个研究热点,是研究其它片上网络问题的基础,对网络的性能、通信可靠性、硬件实现代价和复杂度都有重大影响。现在在研究领域已经提出了很多片上网络拓扑结构,最常用的为网格(mesh)和环绕网格(torus)。广义Peterson图是对Peterson图进行广义化后得出的一组图。本文基于对广义Peterson图的拓扑结构性质的分析,设计了一种基于广义Peterson图的片上网络架构。针对该片上网络架构节点平均距离小的特点,首先设计了一种最短路径路由算法,并在片上网络模拟器中进行了实现。在此基础上,本文然后设计了一种基于遗传算法的核映射算法来对该片上网络架构中的通信能耗进行优化。片上网络架构模拟实验结果表明,在通信负载较小时,基于广义Peterson图的片上网络架构相比于mesh和torus具有更小的数据传输延迟。本文用一个多媒体应用来对核映射算法进行测试,实验结果表明,基于遗传算法的核映射算法能够使目标函数很快收敛,利于全局择优。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
图目录  7-8
表目录  8-9
第1章绪论  9-14
  1.1 片上网络的概念  9-11
  1.2 片上网络研究问题  11-12
  1.3 本文工作  12
  1.4 论文结构  12-13
  1.5 本章小结  13-14
第2章广义 Peterson图和片上网络综述  14-25
  2.1 广义 Petersen图  14-17
  2.2 片上网络体系结构  17-21
    2.2.1 通讯方式  18
    2.2.2 拓扑结构  18-19
    2.2.3 流控制策略  19-21
  2.3 路由算法综述  21-22
  2.4 核映射算法综述  22
  2.5 片上网络研究动态  22-24
  2.6 本章小结  24-25
第3章基于广义 Petersen图的片上网络架构设计  25-37
  3.1 设计动机  25-31
    3.1.1 GP图的平均距离  25-28
    3.1.2 平均距离比较  28-31
  3.2 片上网络架构设计  31-36
    3.2.1 节点设计  31-33
    3.2.2 路由控制器结构设计  33
    3.2.3 传输性能比较  33-36
  3.3 本章小结  36-37
第4章路由算法设计  37-43
  4.1 节点距离  37-38
  4.2 节点编码  38-39
  4.3 路由算法  39-42
  4.4 本章小结  42-43
第5章处理器核映射算法设计  43-49
  5.1 功耗模型  43-44
  5.2 问题定义  44-45
  5.3 核映射算法设计  45-48
  5.4 本章小结  48-49
第6章实验与结果分析  49-61
  6.1 实验平台  49-51
  6.2 拓扑结构模拟实现  51-52
  6.3 路由算法实现  52-53
  6.4 网络性能测试分析  53-57
    6.4.1 传输延迟比较  53-55
    6.4.2 吞吐量比较  55-57
  6.5 核映射算法测试分析  57-60
  6.6 本章小结  60-61
第7章总结与展望  61-63
  7.1 总结  61
  7.2 展望  61-63
参考文献  63-69
作者简历及在学期间所取得的科研成果  69-70
致谢  70

基于广义Petersen图的片上互连网络研究

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