论文摘要
当前,随着处理器体系结构进入多核/众核时代,芯片数目与口俱增,片上网络存在着越来越多的通信问题。为了突破片上网络的瓶颈,出现了一些新型的体系结构。无线片上网络就是其中一种受到广泛关注的高扩展性互连结构。无线片上网络通过使用无线连接作为远距离节点传输的低延迟、低功耗的捷径,从而提高了网络的性能。虽然目前无线片上网络还是新兴的方向,但是已经有很多人提出了不同类型的无线片上网络,使用的模拟器种类繁多。本文对这些无线片上网络做综述,开发了一种无线片上网络模拟器,为无线片上网络的研究提供方向和实验平台。Cache一致性协议是片上网络中很重要的协议,对片上网络的性能和正确性有很大的影响。这种Cache—致性协议可能会带来广播消息和汇播消息,对网络的性能带来很大影响。在处理器芯片数目更多的无线片上网络中,这种影响将会更加严重。本文针对这些广播消息和汇播消息提出了一种旋转算法,从而降低广播消息和汇播消息带来的影响。本文的主要工作如下：1)对无线片上网络做综述。对现阶段出现的无线片上网络进行研究分析,从拓扑结构、路由选择、数据流控制、天线选择和可靠性分析等方面分别进行概括总结,为现阶段的无线片上网络提供一个全面的理解,为未来的研究指出方向。2)开发了一个无线片上网络模拟器。基于片上网络的模拟器开发了一个支持无线片上网络的模拟器,为无线片上网络的研究提供了实验平台。同时使用该模拟器进行实验仿真,对提出的无线拓扑和路由算法的效果进行讨论,对无线片上网络性能进行评估。3)提出了一种旋转算法来优化无线片上网络中存在的广播和汇播通信。采用旋转算法对网络中通道负载进行平衡,同时改变广播消息和汇播消息的传播方式。节点在发送广播消息时只需要向每个需要发送消息的端口发送一条广播消息即可,每个节点接收到广播消息后同时向其他端口发送广播消息。对于汇播消息,节点在接收到汇播消息时将不同节点的汇播消息进行合并。通过这样的优化,可以大幅度的减少网络中数据包的数量,改善了网络的性能。使用本文中编写的无线片上网络模拟器对该算法进行实验仿真,验证了旋转算法对网络平均延迟的优化效果。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 研究背景1.2 片上网络1.2.1 片上网络的发展1.2.2 片上网络的优势1.2.3 片上网络的关键技术难点1.2.4 片上网络的发展方向1.3 无线片上网络1.3.1 无线片上网络的优势1.3.2 无线片上网络的发展现状1.4 片上网络中的广播消息和汇播消息1.5 本文主要的贡献1.6 本文结构第二章 片上网络2.1 拓扑结构2.1.1 直接拓扑结构2.1.2 间接拓扑结构2.1.3 不规则网络2.2 路由选择2.2.1 路由算法的分类2.2.2 路由选择技术2.3 数据流控制2.3.1 网络资源和分配单元2.3.2 基于消息的数据流控制2.3.3 基于数据包的数据流控制2.3.4 基于flit的数据流控制2.4 死锁2.5 本章小结第三章 无线片上网络3.1 研究背景3.2 拓扑结构3.2.1 基于无线的拓扑3.2.2 混合拓扑3.2.3 不规则拓扑3.3 路由选择3.3.1 确定性的路由选择3.3.2 自适应的路由选择3.3.3 不规则拓扑的路由选择3.4 数据流控制3.4.1 虫洞和虚拟通道3.4.2 多通道技术3.5 片上天线3.5.1 硅集成天线3.5.2 超宽频（UWB）天线3.5.3 碳纳米管（CNT）天线3.6 可靠性分析3.7 本章小节第四章 无线片上网络模拟器4.1 WINOC模拟器设计4.1.1 模拟器模块分析4.1.2 无线拓扑结构的搭建4.1.3 路由算法的设计4.2 实验设计和结果分析4.2.1 Random数据流环境下的实验结果4.2.2 Neighbor数据流环境下的实验结果4.2.3 Asymmetric数据流环境下的实验结果4.3 本章小结第五章 无线片上网络的广播和汇播通信算法5.1 研究背景5.2 广播算法5.2.1 旋转算法的研究背景5.2.2 旋转算法的提出5.2.3 旋转算法的实现5.2.4 旋转算法的优化5.3 汇播算法5.3.1 汇播算法的研究背景5.3.2 汇播旋转算法的实现5.3.3 汇播旋转算法的优化5.4 实验设计和结果分析5.4.1 WiNoC与NoC的性能比较5.4.2 旋转算法实验验证5.5 本章小结第六章 结束语6.1 本文工作总结6.2 进一步工作致谢附录参考文献
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标签：无线片上网络论文; 模拟器论文; 广播和汇播通信论文; 旋转算法论文;
