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片上網絡

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片上網絡 network-on-chip（NoC）是片上系統 system-on-chip（SoC）的一種新的通信方法。它是多核技術的主要組成部分。NoC方法帶來了一種全新的片上通信方法，顯著優於傳統總線式系統（bus）的性能。基於NoC的系統能更好地適應在未來複雜多核SoC設計中使用的全局異步局部同步的時鐘機制。NoC構架主要基於電子或光學技術，分別稱為片上電網絡（electrical network-on-chip 或 ENoC）及片上光網絡（optical network-on-chip 或ONoC） [1-2]  。
中文名
片上網絡
外文名
network on chip
定    義
是片上系統的一種新的通信方法
定    位
片上系統

目錄

  1. 1 網絡簡介
  2. 2 優點
  3. 3 缺點
  4. 4 性能評測方法

片上網絡網絡簡介

  1. 網絡結構：在NoC中，普遍使用也是最適合的網絡結構是包交換的直接網絡。每個節點通過雙向通道連接到相鄰的節點。NoC的網絡連接是異構的，需連接不同的處理部件和存儲部件，通信量的分佈也是不均勻的。
  2. 協議：在NoC中，通信協議比總線協議要複雜得多，為了便於擴展，往往採用分層的網絡協議。協議的每一層提供特定的功能和接口。
  3. 服務質量QoS：在NoC的路由決策時，可以提供服務質量，對關鍵部件的網絡帶寬或者延遲進行保證，沒有被保證的通信採用盡力而為的路由策略。另外，由於干擾和電壓降等問題使得部件之間的連線是不可靠的，為了保證可靠的數據傳輸，當遇到數據錯誤時，需要進行重傳，NoC通過流控機制來保證服務質量。
  4. 同步（Synchronous）
片上網絡 片上網絡

片上網絡優點

  1. 通過併發和非阻塞交換獲得更高的帶寬
  2. 通過分組交換獲得更高的鏈路利用率
  3. 通過分層協議獲得可靠的傳輸
  4. 通過點對點傳輸獲得低功耗
  5. 全局異步或準同步的、模塊化、可升級的結構

片上網絡缺點

  1. 交換電路和接口增加了電路面積
  2. 數據打包、緩衝、同步和接口增加了延遲
  3. 緩衝和增加的邏輯造成了功耗增加
  4. 與原有IP核接口和協議的兼容問題

片上網絡性能評測方法

NoC的評測對於其設計，開發和應用都至關重要。廣泛使用的NoC評測方法包括：隨機評估（random evaluation）和實際評測 （realistic benchmarking）。與隨機評估相比，實際評測的結果更加可信實用。公開的實際評測平台包括MCSL NoC Traffic Patterns [3]  。
參考資料