导读:本文包含了虚通道论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:片上网络,容错,低延迟,路由算法
虚通道论文文献综述
李娇,徐海鹏,崇云锋,刘鹏,冉峰[1]（2019）在《一种低延迟的无虚通道No C容错路由算法》一文中研究指出随着特征尺寸的减小,片上网络发生故障的概率显着增加.为了提高片上网络的容错能力,降低网络延迟,提出一种低延迟的无虚通道容错路由算法.该算法在转向模型的基础上,采用旁路结构,保持故障节点在固定方向上的连接,能够有效降低数据包延迟同时应对故障节点任意数量、任意分布的情况. 8×8的2D Mesh NoC的仿真结果表明,相比于参考的两种算法,本算法在单故障且通信负载为30%时,平均延迟分别降低4.35%和20.20%,且在多故障情况下同样具有较好的性能.(本文来源于《上海大学学报(自然科学版)》期刊2019年02期）
刘鹏,徐海鹏,崇云锋,赵倩倩[2]（2017）在《一种无虚通道NoC负载均衡容错路由算法》一文中研究指出随着芯片复杂度的不断增大,设计一个高效的片上网络容错路由算法面临着巨大的挑战;由于芯片面积开销的限制,拥有低面积开销的无虚通道片上网络路由器受到学术界的广泛关注;但目前对无虚通道片上网络容错路由算法的研究却停留在容错性能上,而忽略了容错路由算法的路由路径过于单一所造成的负载不均、数据包平均延迟较大等问题;文章在借鉴已有的奇偶转向容错路由算法的基础上,对算法的故障模型和故障绕行策略进行优化,并在算法中融入负载均衡策略,以形成新的容错算法缓解上述问题;在9x9的2D mesh网络中对新提出的算法和参考算法的仿真结果表明:与参考算法相比,新算法在降低数据延迟和吞吐量方面有着明显的优势,在最优情况下能减少8.92%数据延迟和增加10.46%的吞吐量。(本文来源于《计算机测量与控制》期刊2017年09期）
杭彦希,徐金甫,南龙梅,郭朋飞[3]（2017）在《端口故障粒度划分的虚通道动态分配式容错路由器设计》一文中研究指出高可靠性是高性能片上网络路由器发展的重要方面,针对目前虚通道动态分配式路由器端口易发生故障的问题,提出了一种基于端口故障粒度划分的容错路由器设计。首先,结合虚通道动态分配方式的特殊性以及故障发生特性,建立了一种粒度划分的端口故障与拥塞预测模型;然后在此模型的基础上结合实时故障检测方法设计相关容错电路,增加邻端口共享模块,设计容错读写指针控制逻辑电路;最后依据设计的电路提出容错与拥塞缓解方案。实验结果表明,在各种端口故障模式下,该路由器均能保持较好的容错特性,性能衰减较小,并且具有较好的性能提升与面积开销比。(本文来源于《计算机应用》期刊2017年06期）
李娇,刘鹏,王良华,崇云锋,徐海鹏[4]（2016）在《一种带有均衡策略的无虚通道容错路由算法》一文中研究指出在借鉴已有的容错路由算法基础上,对故障节点进行扩展,解除部分节点转向限制、实施一定的均衡策略,缓解了上述问题.在9×9的2D mesh网络中的仿真结果表明:与未改进的算法相比,算法在降低数据延迟和过热节点数量等方面有着明显的优势,在最优情况下能降低12.7%的数据延迟和减少18.5%的过热节点.(本文来源于《微电子学与计算机》期刊2016年11期）
薛文良,马胜,许邦建,李晨[5]（2016）在《面向GPGPU片上网络的高效动态虚通道划分机制研究》一文中研究指出GPGPU作为一种高度并行的众核协处理器,对提升计算性能具有重要意义。本文分析了GPGPU片上网络的通信特性,发现网络中请求报文流量和回复报文流量的不对称性对片上系统性能有较大的影响。本文在静态虚通道划分机制的基础上,提出一种自适应动态虚通道划分机制。自适应动态虚通道划分机制可以根据网络状态对虚通道和带宽资源进行动态可重构分配,与静态虚通道划分机制相比,自适应动态虚通道划分机制在较低开销的情况下,平均提高了10.5%的性能。(本文来源于《第二十届计算机工程与工艺年会暨第六届微处理器技术论坛论文集》期刊2016-08-11）
孙锋[6]（2016）在《支持虚通道动态分配的片上网络路由器研究》一文中研究指出作为一种全新的IC芯片设计体系架构,片上网络(NoC)通过借鉴计算机网络技术的思想,解决了存在于片上系统(SoC)中的扩展性差、时钟管理难、地址空间有限等问题。在不久的将来,NoC设计技术极有可能取代SoC,成为IC芯片设计的主流解决方案。路由器是NoC系统的核心部件,直接决定整个网络的性能。本文以支持虚通道动态分配的NoC路由器作为研究目标,对该类路由器架构设计基础与组成模块进行了详尽的分析与探索。并针对此类路由器通信流水线过长、通道分配仲裁多等导致的延时问题,提出了一种支持虚通道动态分配的低延时片上网络路由器架构。设计将Speculation和Lookahead两种低延时策略应用到支持虚通道动态分配的NoC路由架构上,形成混合低延时路由。该路由架构主要从叁个方面,实现了低延时的要求：其一,Speculation,该策略针对已经在快速虚通道(VC)分配模块完成VC分配的微片,控制交换开关分配器(SA)仲裁启动,达到虚通道分配器(VA)与SA并行执行的目的,降低了节点内数据包处理延时；其二,快速分配模块,可提前快速实现VC分配,有助于更好的实现VA与SA的并行,其通过与下一个时钟周期的快速分配请求信号进行必要的逻辑操作,实现输出端口与VC分配控制信号的快速产生；其叁,Lookahead,该策略通过在上一路由提前实现部分微片进行路由计算,将带有路由计算结果的bypass微片与普通微片一起路由到本级路由,到达本级路由的bypass微片会被缓存在输入通道,无需在经过路由计算,此过程减轻了本级路由流水线第一级的路由计算的压力,降低了节点间的网络转发延时。本文通过BookSim2.0模拟平台,在吞吐量与网络延时两个方面,对提出的混合低延时路由器架构进行了性能评估。并在相同的拓扑结构、路由算法、初始虚通道数目等条件下,对比了Speculation与Lookahead两种低延时策的性能效果。试验结果显示,本文提出的混合低延时路由架构,在延时、吞吐量上均优于另外两种低延时策略,证明了该架构设计方案的可行性与正确性。(本文来源于《广东工业大学》期刊2016-05-01）
欧阳一鸣,王悄,梁华国,易茂祥,汪秀敏[7]（2016）在《NoC中相邻虚通道循环共享的VOQ容错路由器设计》一文中研究指出集成电路的不断发展使得片上系统遇到了不可逾越的瓶颈问题,片上网络因其具有良好的可扩展性、较高的通信效率和可靠性等优势成为了一种新型的互连架构,被研究者们广泛研究.路由器是片上网络中的关键部件,主要负责数据包的存储转发,影响着网络的整体性能,故对路由器的容错设计显得尤为重要.而路由器中缓冲区所占的面积较大,且常见的缓冲区容错方案都可能会产生头阻塞问题,因此需要设计一种容错路由器架构,既可以解决头阻塞问题,又能实现缓冲区容错.该文提出一种相邻虚通道循环共享的VOQ容错路由器设计,可以有效地容忍虚通道故障,在网络拥塞时能最大程度的保证缓冲区的利用率,且在路由器内部虚通道均故障时依旧可以保证整个网络的连通性.在基准VOQ路由器的基础上,该文通过增加多个多路选择器和数据分配器来实现相邻虚通道的共享,增加旁路总线来保证即使输入端口内部虚通道均故障,路由器依旧可用.当数据包所要发往的虚通道故障或者拥塞时,通过借用相邻虚通道或旁路来实现数据包的存储转发,达到了容错的目的,提升网络性能.同时,该文设计了一种基于双向队列的FIFO控制器,通过两套读写指针实现对借用虚通道数据包和非借用虚通道数据包的读写操作.双向队列的设计,保证了数据包在输出时依旧持有VOQ特性,这是绝大多数的缓冲区容错方案所没有的.实验结果表明,在无故障发生时,该文方案较VOQ路由器和multiple VOQ路由器而言平均延时有所降低,吞吐率有所提高;在故障发生时,该文方案的相邻VC因为可以借用,故较VOQ路由器和multiple VOQ路由器,平均延时分别降低了32.3%和23.3%,吞吐率也有所提高.该文方案没有增加额外的FIFO开销,硬件开销上因为双向队列和BIST检测模块的设计较参考文献方案有所增加,但是相对于其达到的性能而言,这种硬件开销的略微增加是可以接受的.在网络出现虚通道故障或拥塞时,该文方案的设计维持了VOQ特性不变,保证了整个网络的连通性,达到了较高的可靠性,系统整体性能较优.(本文来源于《计算机学报》期刊2016年06期）
欧阳一鸣,张一栋,梁华国,黄正峰,常郝[8]（2014）在《基于虚通道故障粒度划分的3D NoC容错路由器设计》一文中研究指出深亚微米工艺下,路由器受制于制造缺陷及运行时的脆弱性,易发生虚通道(virtual channel,VC)永久性故障,从而引起通信故障,影响系统功能和性能.为了能够有效地容忍虚通道故障、保证系统性能及充分利用可用资源,将虚通道故障类型细分为粗粒度故障和细粒度故障,提出SVS(single VC sharing)路由器架构,通过将路由器端口两两分组,组内端口间实现单虚通道共享.当发生虚通道粗粒度故障时,使用组内相邻端口共享虚通道容错.当发生细粒度故障时,根据Slot State Table信息配置虚通道读/写指针的值,从而跳过故障Buffer槽实现容错.在无粗粒度故障情况下,共享虚通道还可用于负载平衡及容忍路由计算模块故障.实验结果表明:较其他已有的虚通道路由器,SVS路由器在3种不同的故障情况下均较大地降低了延时,提高了吞吐量.这表明SVS路由器可有效提高系统可靠性,保证了系统性能,充分利用了可用资源.(本文来源于《计算机研究与发展》期刊2014年09期）
闫健[9]（2013）在《基于虚通道技术的叁维片上网络路由算法研究》一文中研究指出单芯片上集成的晶体管数量按照摩尔定律迅速增长,传统的采用总线结构的单芯片系统受到了总线架构复杂以及通信效率低等因素的制约。片上网络系统借鉴了计算机之间的基于包交换的网络协议设计,将处理器核与通信接口功能分离,成为复杂系统芯片设计的研究热点。二维片上网络处理单元之间的连线距离长且网络半径较大,限制了片上网络的性能。随着硅穿孔及片上无线通信技术的应用,叁维片上网络获得了研究者的关注。本文针对叁维片上网络路由问题,提出了改进的虚通道分配策略、叁维拓扑结构设计以及相应的路由算法,有效地改善了网络平均延迟和吞吐率。首先,为了解决现有的虚通道分配策略在叁维拓扑结构下全局缓存利用率低的问题,对SVC虚通道分配策略进行改进,提出了 LPVC虚通道分配策略。该策略引入线性规划思想,使用自适应的因子对缓冲区进行管理,在实现了缓冲区高利用率的同时降低了网络的平均延迟。然后,针对叁维XNoTs拓扑结构中柱面节点在高注入率下负载过重,易发生阻塞的问题,提出了 AXNoTs拓扑结构,该结构引入了切面拓扑的思想,采用分级互联拓扑作为其切面拓扑,有效的缓解了柱面节点的压力,并提高了片上网络的吞吐率。最后,针对AXNoTs拓扑结构的特点,提出了 PFBR路由算法,该算法充分地利用了切面拓扑结构,依据方向概率确定路由路径,降低了网络的平均延迟。为了对所提出的虚通道分配策略和叁维路由算法进行评估,开发了叁维片上网络路由仿真器。在均匀随机、置换以及热点叁种流量模式下,引入了自相似业务模型,提高仿真结果的可信性。在叁种流量模式下,基于AXNoTs拓扑结构的仿真结果表明,所提出的虚通道分配策略LPVC平均延迟较GVC均有减少,且提出的PFBR路由算法的吞吐率均高于当前的HamFA与PPROM算法,在置换模式下吞吐率最高达到0.43flit/cycle。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2013-12-01）
姚磊[10]（2013）在《片上网络无虚通道容错路由技术研究》一文中研究指出随着微电子技术的发展，片上系统(System-on-Chip，SoC)中集成的IP核数目不断增加。传统的SoC共享总线结构无法满足多IP体系的发展需要。研究者们借鉴计算机通信网络技术的思想，提出了一种新的片上互连结构——片上网络(Networks-on-Chip，NoC)。NoC在结构上实现了通信模块和计算模块的分离，具有良好的并行通信能力，解决了传统的SoC总线扩展性差，通信效率低和全局同步功耗高等问题，成为了当前片上互连的设计趋势。在集成电路特征尺寸减小、频率升高的趋势下，NoC对于串扰、电磁干扰、电压扰动等噪声干扰更为敏感，并可能导致错误数据的产生。另外，随着晶体管密度增大，芯片在生产时出现缺陷以及运行过程中出现故障的概率也随之增加，因此针对NoC的容错技术成为近年来相关领域的研究热点。本文以NoC容错路由为对象，研究片上网络无虚通道容错算法以及仿真验证平台的设计和构建，得出了一些新的、较为实用的技术和研究成果。主要内容包括：1.单故障节点NoC无虚通道容错算法研究。在分析单故障节点NoC的结构特点的基础上，提出了一种新的无虚通道容错算法，以弥补现有算法在处理单故障节点NoC路由问题时存在的不足。该算法通过设置辅助节点和优化绕行策略，实现了均衡片上网络负载和减少网络传输时延的目的。在此基础上，推导证明了所提算法的无死锁性。静态和动态仿真表明：与现有算法相比，该算法具有低功耗、低时延的特点。2.多故障节点NoC无虚通道容错算法研究。针对现有多故障节点无虚通道容错算法存在的问题，提出了一种适用于2D Mesh NoC的多故障节点无虚通道容错算法。详细分析了算法的路由器设计、优化方法及实现步骤，并在此基础上利用通道依赖图(Channel Dependency Graph，CDG)理论，证明了其具有无死锁性。进一步的仿真表明，与现有算法相比，该算法能够减少通信时延，且随着故障区域面积的增加，效果更为明显。3.基于链路故障模型的NoC无虚通道容错路由算法研究。针对采用节点故障模型的容错算法存在故障区域面积大、节点利用率低的问题，提出一种基于链路故障模型的无虚通道容错算法。通过建立新的故障模型和优化容错路由策略，可有效减少绕行距离，并提高节点利用率。仿真表明：与采用节点故障模型的无虚通道容错算法相比，所提算法可减少传输时延，提高网络吞吐量。4. NOC软件仿真工具的开发和应用。以OPNET为基础，通过在网络域、节点域和进程域叁个层面对NoC系统进行的建模，实现了一种模块化的通用仿真工具——基于OPNET的NoC仿真平台。用户可以选择平台中己有模型进行NOC的仿真。同时该平台支持二次开发，用户能够通过修改相应模块的方式，增加新的拓扑结构、路由节点和路由算法。5. NoC硬件仿真平台的设计和实现。分析了两种硬件平台的设计思路和结构，可以实现对NOC拓扑结构、路由节点和路由算法的仿真和验证。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2013-11-01）
虚通道论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着芯片复杂度的不断增大,设计一个高效的片上网络容错路由算法面临着巨大的挑战;由于芯片面积开销的限制,拥有低面积开销的无虚通道片上网络路由器受到学术界的广泛关注;但目前对无虚通道片上网络容错路由算法的研究却停留在容错性能上,而忽略了容错路由算法的路由路径过于单一所造成的负载不均、数据包平均延迟较大等问题;文章在借鉴已有的奇偶转向容错路由算法的基础上,对算法的故障模型和故障绕行策略进行优化,并在算法中融入负载均衡策略,以形成新的容错算法缓解上述问题;在9x9的2D mesh网络中对新提出的算法和参考算法的仿真结果表明:与参考算法相比,新算法在降低数据延迟和吞吐量方面有着明显的优势,在最优情况下能减少8.92%数据延迟和增加10.46%的吞吐量。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
虚通道论文参考文献
[1].李娇,徐海鹏,崇云锋,刘鹏,冉峰.一种低延迟的无虚通道NoC容错路由算法[J].上海大学学报(自然科学版).2019
[2].刘鹏,徐海鹏,崇云锋,赵倩倩.一种无虚通道NoC负载均衡容错路由算法[J].计算机测量与控制.2017
[3].杭彦希,徐金甫,南龙梅,郭朋飞.端口故障粒度划分的虚通道动态分配式容错路由器设计[J].计算机应用.2017
[4].李娇,刘鹏,王良华,崇云锋,徐海鹏.一种带有均衡策略的无虚通道容错路由算法[J].微电子学与计算机.2016
[5].薛文良,马胜,许邦建,李晨.面向GPGPU片上网络的高效动态虚通道划分机制研究[C].第二十届计算机工程与工艺年会暨第六届微处理器技术论坛论文集.2016
[6].孙锋.支持虚通道动态分配的片上网络路由器研究[D].广东工业大学.2016
[7].欧阳一鸣,王悄,梁华国,易茂祥,汪秀敏.NoC中相邻虚通道循环共享的VOQ容错路由器设计[J].计算机学报.2016
[8].欧阳一鸣,张一栋,梁华国,黄正峰,常郝.基于虚通道故障粒度划分的3DNoC容错路由器设计[J].计算机研究与发展.2014
[9].闫健.基于虚通道技术的叁维片上网络路由算法研究[D].哈尔滨工程大学.2013
[10].姚磊.片上网络无虚通道容错路由技术研究[D].西安电子科技大学.2013