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片上网络(Network-on-Chip,NoC)是在集成电路芯片上实现的互联通信网络系统,它是对片上系统(System-on-Chip,SoC)的改进由于集成电路集成度的快速提高,采用总线结构的片上系统(SoC)越来越不能满足日益增长的网络通信需求,其弊端逐渐暴露出来片上网络正是在这种情况下出现的,它将计算机网络技术移植到芯片设计中,使用网络结构来代替总线结构,将计算和通信分离开来,从体系结构上解决了片上系统面临的瓶颈问题,具有很好的发展前景片上网络主要由三方面的因素所表征,即拓扑结构路由算法和交换技术这些技术决定了网络中节点的布局和链接方式以及数据通讯方式本文的主要工作就是对NoC的主要技术行研究,并提出了一种新的拓扑结构具体内容如下:1)研究了片上网络的拓扑结构路由算法和交换技术等,在此基础上,对2DMesh结构进行了改进,提出了MI-Mesh结构,该拓扑结构最大的特点是一个资源节点可以与多个路由节点相连,使网络的连通性大大增强,与2D Mesh相比网络直径减小,并具有一定的容错功能,对多播通信的实现提供了便利条件2)针对MI-Mesh结构的连线特点,在XY路由算法的基础上为该拓扑结构设计了一种路由算法SPF(Shortest Path First),该算法尽量选择从源节点到目的节点的最短路径进行数据通信,如果不通,再试图利用网络的连通性特点选择其他路径通信针对SPF算法存在一些不足,进一步提出了自适应SPF算法,使数据转发更加灵活,充分利用了网络的特性3)结合电源门控(Power Gating)技术,在自适应SPF算法的基础上实现了一种低功耗设计,将处于空闲状态的端口关闭,在适当时候将其唤醒,以此来达到降低功耗的目的最后对MI-Mesh结构在两种路由算法下的性能进行了仿真,并与2D Mesh在接收率和功耗方面进行比较,结果表明在数据接收率方面,改进后的结构明显高于2D Mesh结构另外,采用低功耗设计使系统的功耗有了明显降低,特别是在网络流量处于较低水平的情况下