片上网络作为片上系统的新的通信方案,可以解决传统的总线式互联结构在吞吐率和扩展性上的问题。目前市场上存在许多片上网络的仿真工具,然而这些工具都侧重于某些研究方向。研究人员在建模时,不得不使用多种不同的工具,或者重新开发新的模拟工具,这严重影响了工作效率。本文设计并实现了一种基于GPU平台上的片上网络模拟器GNSIM。为了便于对数值的操作,并且减小使用GPU局部存储区的可能性,本文用数组表示模拟器程序中涉及到的所有数据。本文还分析了GPU的特点和GPU的编程模型,并设计了适用于GPU平台的模拟器GNSIM。因此GNSIM可以利用GPU的强大的并行能力使得模拟器性能更高,缩短了模拟器的模拟运行时间。为了评估片上网络模拟器的性能,本文将其与一款高效的模拟器MABSIM进行了对比实验,通过在这两个模拟器上建立相同的拓扑结构和参数设置,对比了这两个模拟器对所建模型的性能评估结果和运行时间,得出所设计的模拟器的运行速度高于MABSIM。最后还对GNSIM进行了性能优化,进一步提高系统的运行速度。