低能耗和熱量均衡的NoC映射技術(shù)研究.pdf

1、NoC映射優(yōu)化是片上網(wǎng)絡(luò)研究的熱點(diǎn)內(nèi)容。目前，NoC映射的研究主要集中在二維拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，且優(yōu)化目標(biāo)主要是降低系統(tǒng)總能耗。但在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)用任務(wù)和IP核可能存在多對(duì)一的關(guān)系，需要考慮如何將多個(gè)任務(wù)映射到一個(gè)IP核。而且將通信量大的IP核映射到彼此曼哈頓距離近的位置雖然可以降低系統(tǒng)總能耗，但會(huì)生成局部熱點(diǎn)區(qū)域。芯片內(nèi)部溫度不均衡會(huì)導(dǎo)致時(shí)鐘信號(hào)偏斜和其它系統(tǒng)故障。針對(duì)以上問題，本文提出了一種基于電壓頻率島的低能耗和熱量均衡的EETB-VFIs

2、映射技術(shù)，在降低系統(tǒng)總能耗的同時(shí)避免芯片局部溫度過高。
　　為了對(duì)系統(tǒng)總能耗和熱量進(jìn)行定量計(jì)算，針對(duì)3D-Mesh NoC提出了系統(tǒng)能耗模型和熱量模型。EETB-VFIs映射技術(shù)將映射分為任務(wù)映射和IP核映射兩個(gè)階段，其中，任務(wù)映射階段采用類K-Means映射算法，將通信量大的（相似度高的）任務(wù)聚集成一類，然后將同一類任務(wù)分配到同一個(gè)IP核，從而達(dá)到降低核間通信量的目的；IP核映射分為IP電壓頻率分配、電壓頻率島劃分、IP核映射、

3、VFI電壓頻率分配和熱量均衡調(diào)整五個(gè)步驟。其中，采用啟發(fā)式電壓島劃分算法，對(duì)電壓島進(jìn)行劃分；在對(duì)IP核進(jìn)行映射時(shí)，首先根據(jù)劃分后的電壓島進(jìn)行映射區(qū)域選擇，然后再進(jìn)行IP核映射，從而有效預(yù)防電壓孤島的產(chǎn)生；在對(duì)熱量均衡進(jìn)行調(diào)整時(shí)，采用pair-wise交換技術(shù)對(duì)IP核的位置進(jìn)行調(diào)整，來消除熱點(diǎn)區(qū)域。
　　最后，對(duì)Access Noxim仿真器進(jìn)行改造，進(jìn)行能耗和熱量分布的仿真評(píng)估。通過與隨機(jī)映射和Jang映射技術(shù)進(jìn)行比較，分析EET