近年来,集成技术实现了单个芯片上集成多个处理器的需求,因此多处理器片上系统得到了发展。针对多处理器片上系统而言,利用和布局晶体管是互连延迟、存储带宽、功耗管理、吞吐、散热均衡等性能提升的关键。传统的基于总线的全局互连方式给系统带来众多的问题,因此基于通信设计的互连方式——片上网络(Network-on-Chip,NoC)得到了快速的发展,并且成为现在片上通信发展的主流趋势。然而,片上网络虽有众多优点,但是高密度的处理器集成带来的热量问题成为阻碍系统散热的主要原因,因此片上网络面临不可避免的散热问题。本文选择从任务管理来研究散热均衡,任务管理包括任务分配和任务调度。与其他散热均衡研究方法相比,任务分配和任务调度在给定拓扑和任务图情况下执行,使得任务管理的变更和升级更加灵活,对结构影响小,因此对散热均衡研究来说代价较小。为了实现片上网络散热优化,本文分别从任务分配、任务调度和验证平台三方面展开研究和分析,以实现任务分配中温度梯度的缩小和峰值温度的优化、任务调度中迁移次数的降低和平均跳数的优化和半实物仿真平台中温度的验证这三个目标。论文首先研究以 RC 热传导(Thermal Resistance and Capacitance,Thermal RC)模型为基础的任务分配方法。结合处理器核的区域向量距离变化对处理核温度影响和遗传算法,提出一种基于处理器核区域均温的初始任务分配策略(Regional Mean Temperature,RMT)。该方法充分考虑到处理器核区域温度随着距离变化对处理器核本身的影响。然后通过利用向量距离计算处理器核温度梯度,再使用遗传算法进行初始任务分配的优化。实验结果表明,该策略相比与随机任务分配策略,峰值温度降低率最高达到4.69%、热点降低率最高达到42.31%,并且在温度梯度方面优化最高达到7.49%。针对片上网络任务调度问题,以系统的平均温度和源节点与目的节点之间的最短曼哈顿距离路径为基础,提出一种基于最短曼哈顿距离的任务调度方案。该策略充分考虑核通信图中通信节点对之间最短曼哈顿路径,通过搜索算法寻找任务调度的目的节点,使用模拟退火算法确定任务调度对。实验结果显示,与分布式任务调度策略相比,对6*6 mesh、8*8 mesh和10*10mesh拓扑结构进行试验,SMDS实验方案在迁移次数方面平均优化率分别为22.08%、21.74%和23.02%。在平均跳数方面降低率分为24.04%、29.18%和23.04%。针对片上网络仿真平台的建立问题,实现了一种基于FPGA半实物NoC温度评估平台,针对系统不同的模块,通过软件界面的参数化控制,生成配置文件,对资源节点实现数据流量的产生和网络性能仿真。同时对FPGA实现在线重构,生成相应的拓扑结构、路由算法等,最后实现对系统温度进行评估。