一種基于OPNET的NoC路由算法設(shè)計(jì)

呂瑞，李洋

（長春理工大學(xué) 電子信息工程學(xué)院，長春 130022）

隨著集成電路工藝技術(shù)的飛速發(fā)展，當(dāng)前系統(tǒng)級芯片需要嵌入大量處理器，這就使得基于總線結(jié)構(gòu)的SoC技術(shù)在時(shí)延、功耗、全局同步等方面遇到瓶頸。NoC作為一種新型的大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)方法，取代傳統(tǒng)的互連技術(shù)，能夠解決復(fù)雜的SoC所面臨的難題。

NoC通常采用交叉開關(guān)式路由結(jié)構(gòu)，它主要由鏈路控制器、輸入輸出緩存、交叉開關(guān)、路由和仲裁構(gòu)成。其中鏈路控制器負(fù)責(zé)控制物理通道間的數(shù)據(jù)流量；緩沖器負(fù)責(zé)存儲不能立刻轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)；交叉開關(guān)負(fù)責(zé)將輸入端輸入的數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭粋€或者多個輸出端口；路由仲裁單元主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)通信節(jié)點(diǎn)間的路由算法。路由算法作為NoC路由模塊的的關(guān)鍵技術(shù)，決定了分組發(fā)送的路徑選擇，對網(wǎng)絡(luò)吞吐量、時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率等通信性能將產(chǎn)生很大的影響［1］，同時(shí)，算法的死鎖發(fā)生率、邏輯復(fù)雜度以及硬件實(shí)現(xiàn)成本等問題在評估和優(yōu)化路由算法的過程中也起到至關(guān)重要的作用。Ville Rantala等人將NoC的路由算法主要分為兩大類［2］：（1）確定性路由算法（Deterministic Routing），XY路由是一種無死鎖的典型確定性路由算法，該算法在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較輕時(shí)具有低延遲和高吞吐的性能，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障或擁塞時(shí)，由于不能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)作出動態(tài)的響應(yīng)，會造成網(wǎng)絡(luò)性能的下降［3］。（2）自適應(yīng)路由（Adaptive Routing）算法，Ali等人提出的NoC-LS路由算法［4］，是一種充分利用鏈路狀態(tài)且具有容錯能力的動態(tài)路由算法，但路由邏輯控制復(fù)雜；……