基于NoC的眾核系統(tǒng)級建模技術(shù)研究.pdf

1、片上網(wǎng)絡(luò)(NoC)與眾核技術(shù)的結(jié)合在帶來高并行度、高擴(kuò)展性的同時(shí)，也帶來高復(fù)雜度等設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。如何在系統(tǒng)級設(shè)計(jì)的早期探索基于NoC的眾核設(shè)計(jì)空間，成為當(dāng)前亟需解決的問題之一。本文以SystemC為建模工具，研究基于NoC的眾核系統(tǒng)級建模方法，建立優(yōu)化的RTL級、周期精確的事務(wù)級NoC模型和集成ARM的眾核系統(tǒng)級仿真平臺(tái)。論文的主要工作如下：
　　首先，使用周期精確的寄存器傳輸級(RTL)建模方法，建立NoC系統(tǒng)級模型，并針對NoC可

2、擴(kuò)展性問題研究提高仿真速度的建模優(yōu)化方法。以包-連接電路作為NoC協(xié)議，建立仲裁、路由和網(wǎng)絡(luò)規(guī)?？膳渲玫腞TL模型；通過定量分析RTL模型中的模塊、信號以及進(jìn)程與網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的關(guān)系，提出弱化路由結(jié)點(diǎn)層次結(jié)構(gòu)、進(jìn)程歸并和交叉開關(guān)虛擬化的優(yōu)化方法，對大規(guī)模NoC網(wǎng)絡(luò)的仿真效率進(jìn)行了有效優(yōu)化?！皾M”負(fù)載測試表明：RTL優(yōu)化模型具有良好的可擴(kuò)展性，比優(yōu)化前的仿真時(shí)間平均減少了48％。
　　其次，為了提高建模效率和研究網(wǎng)絡(luò)性能，使用周期精確的事

3、物級建模方法，建立NoC系統(tǒng)級模型。使用隱式狀態(tài)機(jī)和事件驅(qū)動(dòng)完成NoC路由結(jié)點(diǎn)建模；通過分析歸納出3×3標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格，對其它規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)其結(jié)點(diǎn)在標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格中的映射關(guān)系，設(shè)計(jì)一種自動(dòng)互連算法，完成高維序數(shù)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)生成?！皾M”負(fù)載測試結(jié)果表明：事務(wù)級模型比RTL優(yōu)化模型的仿真時(shí)間平均減少53％。
　　最后，使用周期精確的事物級建模方法，建立集成NoC與ARM處理器的眾核仿真平臺(tái)。先對ARM指令集模型進(jìn)行SystemC封裝，針對開源的事