目前,半导体的工艺节点已经减小到了50nm,单个芯片上可以集成的晶体管数目已经突破了10亿只。工艺的进步使得在单一芯片上实现具有复杂功能的系统有了可能。另一方面,消费者对于功能更加强大、规模更大的集成电路的需求不断增长,加之传统总线结构的SoC(片上系统)的弊端日益显露。在这样的背景下,人们借鉴计算机系统从单机到网络发展的历史经验,试图用基于通信的NoC(网络化芯片)来解决目前集成电路设计中遇到的问题。NoC的研究和应用目前尚处于起步阶段。其研究范围比较广泛,目前研究的主要内容有:拓扑结构、通讯协议、基础元件库和EDA实现理论与工具。本文在总结NoC理论体系的基础上,重点介绍NoC体系结构性能的评估和NoC通讯元件的设计。本文在分析了影响NoC体系结构性能的各种参数之后,介绍了用网络仿真软件NS2对几种常见拓扑结构的通信进行仿真的过程。作者用awk对仿真得出的trace文件进行了处理,得到了网络延迟、吞吐量和丢包率的定量值,并用绘图工具xgraph和gnuplot将其绘制出来进行了比较。另外,本文详细介绍了基于二维Mesh结构的NoC通讯元件——资源网络接口(RNI)和交换机(switch)的设计与仿真过程。作者用硬件描述语言(HDL)Verilog对其进行了寄存器传输级(RTL)代码的编写,并编写测试平台,用仿真软件Modelsim对其功能进行了仿真。仿真结果显示:此次设计的RNI和switch逻辑功能正确。