随着半导体制作工艺技术的高速发展,系统网络的总线结构严重制约着其自身的发展,其网络传输速率无法满足用户的需求。为了解决总线所带来的问题,人们提出了“片上网络”的思想,片上网络的研究越来越引起人们的关注。现阶段片上网络研究的主要方向有拓扑结构、路由算法、流量控制、无死锁、容错与性能分析等方面。本文主要研究的方向是自适应路由算法,自适应路由算法不仅要考虑网络的可通性,还要考虑网络的需求,以便达到网络性能的最优化。分析了片上网络国内外发展的现状以及本课题的意义,同时研究了NoC各类路由算法的工作原理以及它们的优缺点。在此基础上,根据低时延、低功耗、无死锁、无拥塞等网络性能之间的平衡原则,本文提出了两种自适应路由算法,此算法优化网络的性能,满足用户的网络需求。针对2D Mesh结构下XY路由算法易出现路径单一与拥塞的问题,本文提出了一种基于虚拟通道的自适应路由算法。此算法先分析网络通信状态,并根据网络适应度进行选取一条合适的路由路径进行数据传输,同时每个路由节点加入拥塞控制机制,避免网络发生拥塞,进而提高网络传输的吞吐量。与XY路由算法相比,在性能方面本算法在吞吐量、传输时延与功耗等方面有很大的提高。针对2D Mesh结构下的片上网络在传输数据包时,源节点与目标节点之间相距较远时所消耗的时延与功耗会相应升高,并有可能出现路径局部拥塞现象,本文提出的基于Mesh-Tree拓扑结构下的自适应路由算法可以解决此问题。此算法在设计网络拓扑结构方面先将网络结构划分成若干区域,并于此区域上增加了一个上层路由节点,此节点作为数据包在源/目标节点之间传输的中介,从而缩短了网络的时延与功耗,减少网络拥塞现象的产生。本文所提出的两种路由算法都是牺牲网络某方面的性能,从而提高网络其它方面的性能:第一种VARA路由算法的适用范围为2D Mesh结构,提高了吞吐量、时延与功耗等方面的性能;第二种路由算法从拓扑结构为入口,虽然它能够改变网络性能和增加网络路径,但是此路由算法不能很好的拓展,只能适用于特定的路由结构。因此NoC的设计时选取合适路由算法至关重要,这不仅关系着用户的需求,而且还与网络的性能有关。