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188宝金博页面版: 片上网络的星型簇结构通信能耗研究(定稿)

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内容提示: 第29 卷第6 期20 12年6 月计算机应用研究A p p lic a tio nR e se a r c h o fC o m p u te r sV 0 1. 29 N o . 6Ju n . 20 12片上网络的星型簇结构通信能耗研究刘琪, 李东生( 解放军电子工程学院, 舍肥230 0 37 )摘要: 相对于传统的平面结构, 三维片上网络具有更好的集成度和性能。 提出一种基于三维两格的星型簇结构的片上网络( 3DS C B M —N o C ), 3DS C B M - N o C 可以减少路由节点, 降低处理节点间的通信代价。 通过分析3DS C B M —N o C 的拓扑结构, 建立了针对星型簇结构的片上网络通信能耗模型, 分别使用顺序方法和蚁群算法实现了片上圃络映射。 实验结果表明, 枢对于处理节点规模相弼且数日为16 的3DM e sh —N o c 和2 D M e sh - N o C , 3 DS C B M —N o C 的通信能耗明显降...

文档格式:PDF | 页数:5 | 浏览次数:27 | 上传日期:2013-08-31 20:43:45 | 文档星级:
第29 卷第6 期20 12年6 月计算机应用研究A p p lic a tio nR e se a r c h o fC o m p u te r sV 0 1. 29 N o . 6Ju n . 20 12片上网络的星型簇结构通信能耗研究刘琪, 李东生( 解放军电子工程学院, 舍肥230 0 37 )摘要: 相对于传统的平面结构, 三维片上网络具有更好的集成度和性能。 提出一种基于三维两格的星型簇结构的片上网络( 3DS C B M —N o C ), 3DS C B M - N o C 可以减少路由节点, 降低处理节点间的通信代价。 通过分析3DS C B M —N o C 的拓扑结构, 建立了针对星型簇结构的片上网络通信能耗模型, 分别使用顺序方法和蚁群算法实现了片上圃络映射。 实验结果表明, 枢对于处理节点规模相弼且数日为16 的3DM e sh —N o c 和2 D M e sh - N o C , 3 DS C B M —N o C 的通信能耗明显降低。关键词: 片上网络; 星型簇; 通信能耗; 映射; 蚁群算法中囤分类号: T N 4 7文献标志码: A文章编号: 10 0 l?369 5( 20 12)0 6- 217 6?0 4d o i: 10. 3969/j. issn. 1001. 3695. 2012. 06. 046C o m m u n ic a tio ne n e r g y —a w a r er e se a r c h o f sta r clu ster N o CL IUQ i, L I D u n g - sh e n g( E lectro n ic E n g in e e r in gInstitute。 H efei 230 0 37 , C h ir a )A b str a c t: C o m p a r in gw ithth e lra d itio n a lp la n a rstr u c tu r e , 3DN o Ca g ec a p a b le o f a c h ie v in gb etterp e r f o r m a n c ea n dp a c k a g in gd e n siIv . T h isp a p e ra d v a n c e dan e wsty leo f N o C str u c tu r eca lled sta r clu ster N o Cb a se do n th r e e d im e n sio n sM e sh ( 3DS C B M -N o C ), w h ic hc o u ldr e d u c e th e n u m b e r o f r o u t e rn o d e s, a n dsa v e dth e c o st o fc o m m u n ic a tio n . B ya n a ly z in gth eto p o lo g yo fth e3 DS C B M —N o C , th is p a p e rp r e se n te dth e c o m m u n ic a tio ne n e r g ym o d e l o f sta r—clu sterstr u c tu r e , a n da c h ie v e d th em a p p in go fN o Cu sin gth ese q u e n c em e th o da n da n t a r ith m e tic . W h e n th e n u m b e r o fp r o c e sso rn o d e s is16 , c o m p a r in gw ith 3 DM e sh - N o Ca n d2 DM e sh —N o C , th ec o m m u n ic a tio ne n e r g yo f 3 DS C B M ?N o C is th e lo w est.K e y w o r d s: N o C : sta r c lu ste r ; c o m m u n ic a tio n en er g y ; m a p p in g ; a n t c o lo n y a lg o r ith m0 引言蕊面结构, 三维片上网络( 3DN o C )具有优越的性能和封装度, 而且允许在单芯片上集成大量的处理器核。 三维片上网络有大幅度提升性能和降低能耗的潜力旧1。本文提出一种新型的三维片上网络结构——基于网格的星型簇结构S C B M ( sta r—clu ster- ba sed —m esh )。 该种结构在三维网格结构N o C 的基础上引入, 簇的概念。 并在各个簇内部引用星型拓扑结构. 所有的星型簇仍然呈规则的网格状结构排列。 星型簇内部的节点之间、 簇内部节点与其他簇节点之间都使用路由节点进行通信。13 DS C B M . N o C 描述1. 13 D ?M e shN o C一个n 维网格( m esh )定义为这样的一一个互连结构: 它具有K × K 1 x 恐× 为x …× K 一。 个节点. 其中n 为网络的维数,K 为i维的基。 位于( i,j, ” 的一个节点将与在维( i± 1√4 - 1,☆± I)的邻居节点相连接。 带有环绕连接的网格结构将形成一个环绕( tu tu s)网格。定义—个3D M esh - N o C 如图2所示, 节点圆圈R ( r o u ter )表示一个路由节点, 路由节点下放置一个处理节点P ( p ro cesso r)I这是一一个2×2 x 5网格。收稿日期1 201I. 11. 08: 俸回日期: 201l- 12. 12基金项目: 国家自然科学基垒资助项目( 6 117 9 0 36 )作者简介: 刘琪( 19 8 6. ). 男. 硕士研究生, 主要研究方向为片上网络低功耗研究( 1iu q il9 8 610 6@ 163. to m ); 孛东生( 19 63?). 男. 博导, 主要研究方向为多核芯片设计与高速信号处理.万方数据

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