摘要：在片上网络(Network on Chip,NoC)系统中,本地子系统通常基于总线结构,而全局通信则由基于包交换的网络构成。然而,由于总线和网络之间通讯机制的差异,当本地子系统内各核访问全局资源的时候,系统整体性能将下降。在3D NoC中,由于全局网络规模的扩大,该问题将越发显著。对此,该文提出一种基于统计时分复用(Statistical Time Division Multiplex,STDM)技术的3D NoC架构。该架构首先在本地子系统引入STMD控制单元,然后在网络接口设计中增加了计数及等待机制,并对路由节点针对STDM技术进行了优化设计,以增强对STDM的支持,减小总线、网络间的差异。同时,该文还充分利用STDM帧的特点,设计了一种新的数据包格式,以进一步降低全局通信的网络负荷。为证明新方案的高效,该文采用SystemC语言进行系统级建模,仿真结果表明:该方案在降低网络负荷、减小通信延时方面有着显著效果。最佳情况下,两者可以分别降低为传统方案的45%和20.5%。而实际应用中,尤其对于通信密集型应用而言,该方法的改善效果也同样明显。

摘要：电荷泵在低压电路中扮演着重要的角色。作为片上电荷泵,其面临的主要问题是:电压增益、电压纹波和面积效率。该文提出了一种新型的电荷泵电路,它采用辅助电荷泵、电平转移电路结构来产生不同摆幅的时钟,该时钟被用来驱动开关管的栅极,以有效控制开关管的电导,提高电压增益。由于采用PMOS管作为开关管,传输过程中避免了阈值电压损失。仿真结果显示,与以往文献中提到的电荷泵结构相比,该电荷泵具有更高的电压增益,开启时间短,纹波小,在低压应用环境优势更为突出。

摘要：随着对NoC平台研究的逐步深入，如何将规模庞大的应用合理地映射到NoC半台上成为亟待解决的问题之一．本文基于二维网格结构NoC平台，建立了旨在优化系统通信能耗和执行时间的统一目标函数．提出了通过优化链路负载分布间接优化延时的方法，避免了NoC等待延时精确建模的难题．并且采用蚁群算法实现了面向能耗和延时的NoC映射．调整参数λ，可以选择单一目标或者联合目标优化．本文还对映射结果进行了执行时间模拟．实验结果显示：与随机映射相比，单一目标优化在通信能耗和执行时间上分别能节省（30％～47％）和（20％～39％），而联合目标优化则能在能量支配的映射方案中进一步挖掘时间维度的潜力．

摘要：采用"包-电路交换"的片上路由器,链路的建立通过发送请求包完成,而数据的传输则采用电路形式。传统的路由算法已经不能很好地适应基于"包-电路交换"的片上网络(NoC)新特性。该文根据"包-电路交换"的NoC的特点,提出了一种新的路由算法——回退转向(RT)路由算法,以改善NoC性能。实验结果表明,与动态XY路由算法相比,回退转向路由算法使得网络平均吞吐量和平均包延迟最大分别改善26.7%和11.6%。

摘要：3D NoC映射通常涉及大量IP核及节点,使传统映射算法效率较低.为减少映射算法的执行时间,提高其优化能力,在传统蚁群算法（ACA）的基础上,提出一种动态蚁群算法（DACA）.该算法采用逻辑斯蒂S形函数的变化形式,在每轮迭代开始前,依据当前迭代次数动态调整参数α,β及蚂蚁总数M.实验结果表明,与ACA相比,DACA可以缩短执行时间,提高算法性能;在面向随机任务时,其单位时间优化能力可以提升38.2%~65.9%;而当面向多媒体系统的真实应用时,其单位时间优化能力可以提升25.3%~32.7%.

摘要：面向多媒体和无线通讯领域的多处理器片上系统(MPSoC)对通信带宽的要求与日俱增,于是片上网络(NoC)被提出来满足这种要求。在NoC设计初期,建立一个速度、精度满足要求,能支持设计空间探索的仿真平台显得尤为重要。采用SystemC建模和仿真环境,建立了一个完整的多处理器NoC仿真平台,包括处理器模型、通信结构模型、存储器模型和并行编程支持软件,并且提出了基于该平台的设计方法学和应用开发流程。在仿真平台支持下,面向各种应用的多处理器NoC设计空间探索和原型验证等研究变得不再困难。DCT、FFT和JPEG解码器三种算法被用来作为案例在该平台上实现,验证了以上提出的仿真平台及其设计方法学。

摘要：为了探寻在不同的系统负载和系统约束下选择最佳的仲裁算法方案,本文以固定优先级、轮转优先级、混合优先级、加权随机算法4种仲裁算法为载体,在一个包括操作系统在内的软件支持的可配置的片上多处理器系统平台中,研究不同类型通讯任务要求下对系统性能的影响。以任务完成时间为标准得出以下结论:(1)独立任务下带OS的MPSoC采用可调的加权随机仲裁算法性能最好;(2)流水线任务下不带OS的MPSoC采用轮转优先级仲裁算法性能较佳;(3)在不同类型的通讯任务下轮转优先级算法表现稳定;(4)总线负载较重的情况下混合优先级算法表现出色。另外,本文还对仲裁算法对系统实时性的影响进行了阐述。

摘要：为更好发挥多核处理器的硬件性能,针对层次化的片上网络架构,提出MPI/OpenMP混合并行编程模型。运用基于MPI的任务级并行模型实现片内簇间的高效通信,采用OpenMP模型实现簇内四核的通信、同步和数据交换。实验结果表明,与单一并行编程模型相比,混合并行编程模型加速比提高了20%~50%。

摘要：传统用于总线系统或互联网的仲裁方法已不能很好地适应NoC应用环境。围绕NoC系统性能的关键影响因素——拥塞状态,提出了一种基于全局和本地拥塞预测的仲裁策略(GLCA),以改善NoC网络延迟。实验结果表明,相对于RR方法,新仲裁算法使得网络平均包延迟和平均吞吐量最大分别可改善20.5%和8%,并且在不同负载条件下都保持了其优势。综合结果显示,GLCA与RR方法相比,路由器仅在组合逻辑上有少许增加(25.7%)。

摘要：针对H3MP-16多核处理器,设计一套用于测试其性能的流媒体演示系统。介绍处理器的硬件体系,阐述测试系统的结构和功能,给出流媒体软件设计方案。该流媒体演示系统通过使用原始套接字进行数据包收发,实现FFMPEG的在线传输与同步播放,并能对丢包率进行统计,对播放速率和效果进行调节,从而为多核处理器提供了一个良好的测试和演示平台。