發(fā)布時間：2018-12-24 08:03

【摘要】：NoC映射問題是NoC領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一,映射的好壞直接影響片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體的延遲、功耗等方面的性能�，F(xiàn)有研究大多數(shù)都是應(yīng)用啟發(fā)式優(yōu)化算法來解決片上網(wǎng)絡(luò)映射問題,但算法優(yōu)化時間過長,當(dāng)眾核規(guī)模大時,需要占用大量的計算時間和資源,而改進(jìn)的算法以犧牲解的精度提升優(yōu)化速度。螢火蟲算法是一種新型的啟發(fā)式優(yōu)化算法,本文基于離散螢火蟲算法來解決片上網(wǎng)絡(luò)映射問題,主要工作如下：1、基于離散螢火蟲算法的2D片上網(wǎng)絡(luò)映射算法。針對現(xiàn)有的離散螢火蟲算法不能解決2D NoC映射問題,重新定義螢火蟲類,使離散螢火蟲算法與片上網(wǎng)絡(luò)映射聯(lián)系起來。重新定義2D映射算法初始化規(guī)則,隨機(jī)給出初始化映射方案。重新定義螢火蟲之間的距離的計算方法,作為判斷移動的影響因子。定義螢火蟲移動規(guī)則分為α移動步驟和β移動步驟,用于尋找更優(yōu)的映射方案。2D片上網(wǎng)絡(luò)映射實驗結(jié)果表明,與初始化中的最優(yōu)映射方案相比,全局最優(yōu)映射方案的總通訊損耗優(yōu)化了41.46%。與離散粒子群映射算法相比,探索能力更強(qiáng),平均微片延遲最大優(yōu)化了58.005%,平均包延遲最大優(yōu)化了42.874%。2、基于離散螢火蟲算法的3D片上網(wǎng)絡(luò)映射算法：針對3D NoC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn),重新定義初始化規(guī)則、定義螢火蟲之間距離的計算方法。3D片上網(wǎng)絡(luò)映射實驗結(jié)果表明,與基于離散粒子群映射算法相比,可找到最優(yōu)映射方案。與離散粒子群映射算法相比,穩(wěn)定性更好,所用的CPU執(zhí)行時間最大優(yōu)化了69.656%。3、設(shè)計一種支持多路接入的網(wǎng)絡(luò)接口和一種基于自相似的流量發(fā)生器：針對特征應(yīng)用中子任務(wù)一對多、多對一通訊關(guān)系,提出一種支持多路接入的網(wǎng)絡(luò)接口RTL級模型,通過優(yōu)先級列表來輪轉(zhuǎn)仲裁請求的流量發(fā)生器,與已有片上網(wǎng)絡(luò)仿真平臺組合完成映射仿真實驗。為了更好的模擬實際網(wǎng)絡(luò)中的流量特性,設(shè)計一種基于自相似的流量發(fā)生器,使用ON/OFF模型產(chǎn)生發(fā)包周期和空閑周期長度,根據(jù)此長度進(jìn)行發(fā)包。多路接入的網(wǎng)絡(luò)接口和基于自相似的流量發(fā)生器仿真實驗表明,兩個模塊功能是正確的。
[Abstract]:The problem of NoC mapping is one of the hotspots in the field of NoC. The quality of the mapping directly affects the performance of the whole network system on chip in terms of delay, power consumption and so on. Most of the existing researches apply heuristic optimization algorithm to solve the problem of on-chip network mapping, but the optimization time of the algorithm is too long, when the public kernel scale is large, it needs a lot of computing time and resources. The improved algorithm improves the optimization speed by sacrificing the accuracy of the solution. Firefly algorithm is a new heuristic optimization algorithm. This paper solves the problem of network mapping on chip based on discrete firefly algorithm. The main work is as follows: 1. 2D on-chip network mapping algorithm based on discrete firefly algorithm. Because the existing discrete fireflies algorithm can not solve the 2D NoC mapping problem, the class of fireflies is redefined so that the discrete fireflies algorithm is associated with the on-chip network mapping. The initialization rules of 2D mapping algorithm are redefined, and the initialization mapping scheme is given at random. The calculation method of redefining the distance between fireflies is used as a factor to judge movement. Firefly moving rules are defined as 偽 moving step and 尾 moving step to find a better mapping scheme. The experimental results of 2D on-chip network mapping show that, compared with the optimal mapping scheme in initialization, The total communication loss of the global optimal mapping scheme is optimized by 41.46. Compared with discrete Particle Swarm Optimization (DPSO), the algorithm has more searching ability. The maximum average microchip delay is 58.005, and the average packet delay is 42.874.2. 3D On-chip Network Mapping algorithm based on discrete Firefly algorithm: redefining initialization rules and calculating distance between fireflies according to 3D NoC topology characteristics. The experimental results of 3D on-chip network mapping show that, Compared with the discrete particle swarm optimization algorithm, the optimal mapping scheme can be found. Compared with the discrete Particle Swarm Optimization (DPSO) algorithm, the stability of the algorithm is better. The maximum execution time of CPU is optimized by 69.656. A network interface supporting multiple access and a flow generator based on self-similarity are designed. According to the one-to-many, many-to-one communication relationship of feature application neutron tasks, a network interface RTL level model is proposed to support multiplex access. The flow generator of arbitration request is rotated by priority list, and the mapping simulation experiment is completed by combining with the existing on-chip network simulation platform. In order to better simulate the traffic characteristics in the real network, a self-similar flow generator is designed. The ON/OFF model is used to generate the length of the outgoing cycle and the idle period, according to which the contract is sent. The network interface of multiple access and the simulation experiment of flow generator based on self-similarity show that the function of the two modules is correct.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN47

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本文編號：2390376