基于粒子群算法noc路徑分配的研究

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1、獨(dú)創(chuàng)性（或創(chuàng)新性）聲明本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果；也不包含為獲得桂林電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。申請(qǐng)學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。本人簽名：日期：關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解桂林電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作

2、的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬桂林電子科技大學(xué)。本人保證畢業(yè)離校后，發(fā)表論文或使用論文工作成果時(shí)署名單位仍然為桂林電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許查閱和借閱論文；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。（保密的論文在解密后遵守此規(guī)定）本學(xué)位論文屬于保密在____年解密后適用本授權(quán)書。本人簽名：日期：導(dǎo)師簽名：日期萬方數(shù)據(jù)摘要摘要隨著片上系統(tǒng)中所包含的IP核數(shù)目劇增，以通信為核心的片上網(wǎng)絡(luò)(Network-on-chip，NoC)展示了其優(yōu)于總線結(jié)構(gòu)的本質(zhì)和屬性，其必將成為集成電路下一代

3、主流設(shè)計(jì)技術(shù)。而NoC路徑分配作為NoC設(shè)計(jì)流程中的關(guān)鍵步驟，它的實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)省通訊延時(shí)和改善NoC系統(tǒng)性能有著至關(guān)重要的意義。然而，高效、低需求以及適應(yīng)NoC體系結(jié)構(gòu)要求的NoC路徑分配算法是一個(gè)NP問題，在規(guī)模較大的NoC中幾乎不可能求得其最優(yōu)解，因此研究新方法、策略以解決NoC路徑分配難題具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。文章首先研究了NoC路徑分配相關(guān)技術(shù)，選取二維網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，源確定性最短路由算法和蟲洞交換技術(shù)，以及虛擬信道流控技術(shù)的NoC架構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種基于改進(jìn)粒子群算法的最短路徑分配方法，并建立了旨在優(yōu)化帶寬需求和平衡鏈路的

4、統(tǒng)一目標(biāo)數(shù)學(xué)模型。通過調(diào)整參數(shù)λ，亦可選擇聯(lián)合目標(biāo)優(yōu)化，以求避免網(wǎng)絡(luò)擁塞，節(jié)省通訊延時(shí)，實(shí)現(xiàn)NoC路徑分配多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)。并在此基礎(chǔ)上，為了擺脫易陷入局部極值的束縛，引入遺傳操作，設(shè)計(jì)混合粒子群---遺傳算法，并建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)了基于混合算法的NoC路徑分配優(yōu)化設(shè)計(jì)。最后，文章以十個(gè)應(yīng)用特征圖為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，選取優(yōu)化的經(jīng)驗(yàn)值作為參數(shù)初始值，展開NoC路徑分配實(shí)驗(yàn)。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，文章的NoC路徑分配算法適應(yīng)2DMesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的要求，不僅有效地得到了低帶寬需求、鏈路均衡的路徑分配方案，而且算法收斂速度快，能節(jié)省通訊延遲

5、，提高NoC通訊任務(wù)的執(zhí)行效率，為多媒體等具有高帶寬和實(shí)時(shí)性要求的應(yīng)用提供保證。關(guān)鍵詞：NoC；路徑分配；粒子群算法；混合算法；多目標(biāo)優(yōu)化.-I-萬方數(shù)據(jù)基于粒子群算法的NoC路徑分配研究AbstractAsthenumberofIPcoresdramaticallyincreasedintheSystem-on-chip,Network-on-chip(NoC)demonstratesitssuperiorityoverbusarchitectureinthenatureandproperties,becausethecom

6、puternetworktechnologyistransplantedintoNoC;anditbecomesthenextgenerationofmainstreamarchitectureforintegratedcircuits.NoCroutingpathallocationisakeystepinNoCdesignflow;itsrealizationisofgreatsignificanttosavecommunicationlatencyandimprovesystemperformance.However,N

7、oCroutingalgorithmisanNPproblem,whichmustbehighefficient,lowdemandandshouldmeettherequirementsofNoCarchitecture.Inlarge-scaleNoCitisalmostimpossibletoobtaintheoptimalsolution,soresearchingnewmethodsandstrategiestoaddresstheNoCroutingproblemhasimportanttheoreticaland

8、practicalsignificance.Inthepaper,therelatedtechnologiesofNoCpathallocationwerestudied,andthetwo-dimensionalmeshtopology,theshortestsourced