雅宝题库解析：
片上系统（SoC）是指在单一的芯片上集成完整的计算机系统，包含CPU、存储器、控制器以及专用部件，可以独立运行软件系统。由于SoC集成了系统级别的功能，因此也被称为系统级芯片，在小型化、模块化的电子设备中应用十分广泛。而随着集成电路技术的进一步发展，在单片芯片上布置上百个CPU核心将成为现实。新型的多核芯片级互联系统片上网络（Network-on-Chip, NoC）已经成为研究热点。当前对片上网络的研究主要集中在互联通信题目。本文首先介绍了片上网络的基本概念和发展现状，分析了片上网络系统的拓扑结构、交换方式、路由算法以及性能评价指标。并在自适应路由算法的基础上提出了一种流量平衡算法，即路由器信息捎带路由算法（Router Information Piggybacking Routing Scheme for NoC, RIPNoC）。本文着重研究了片上网络的体系结构和功能特点，进行了模拟器的设计，开发了一套较为通用的事件驱动型片上网络模拟器，用于定量测量。模拟器主要编码语言为C++，可读性和扩展性好；设计并实现了片上网络模拟器的的关键部件如IP核、缓存、缓存管理器、交换器、仲裁器等；实现了IP核采用多种模式产生数据包；设计和编写了节点间链路层的包转发、存储转发和虫孔交换方式；并且实现了Mesh、Ring、Spidergon几种片上拓扑结构；完成了在这几种拓扑结构上的端到端路由算法，实现了片上网络的全网节点间通信功能；并能模拟节点以各种概率出现瞬时失效的情况。利用该模拟器仿真研究片上网络的行为模式，定量测量结果，以便对算法进行一系列优化。通过模拟器的仿真，本文定量和直观地测量了一些片上网络的性能参数，并通过试验证明了RIPNoC算法在各种数据发射率条件下，均能获得片上流量相对均衡的较优结果。模拟器采用模块化设计，有助于修改或二次开发，开发完成后的代码将以GPL协议的形式进行源码开放。
发表于 2023-9-20 16:43:47
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