3×3NoC通信架构设计与验证

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1、西安电子科技大学学位论文创新性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人签名：衄本人承担一切相关责任。关于论文使用授权的说明本人完全了解西安

2、电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文：学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。本人签名：二越导师签名：驾过第一章绪论知识经济作为2l世纪的主导经济，它的形成依赖于高新技术的发展及其产

3、业化，主要包括：新材料、新能源、海洋工程、生物工程、航空航天技术和电子信息技术等等，其中，以微电子技术为核心的电子信息技术影响最大、渗透性最强、且最具有代表性【lJ。微电子技术的核心是集成电路技术，其伟大成就基于对半导体导电理论的深刻认识以及一系列重要微电子技术不断走向稳定可靠的支持，如：半导体晶体管的发明、硅平面工艺及MOS场效应器件的发展与成熟等。微电子产品凭借其尺寸小、重量轻、耗电少、可靠性高、嵌入式强等特点，已渗透到社会的航空、航天、潜艇、．航海、工农业、商业、能源、交通、生活、娱乐、文

4、化、教育等领域12】，如：彩色电视机、移动电话、个人电脑、数码相机以及以微电子为基础的自动控制、仪器仪表、CAD、CIMS等无一不随微电子技术的发展而发展，更进一步加速了了世界进入知识经济时代的步伐。近年来，市场对诸如虚拟现实游戏、高性能通信系统、数据采集系统等复杂系统的需求越来越强，它们的共同特点是计算复杂且待处理的数据较密集，即使采用目前最先进的处理器，它们的实现依1日是个难点。特别是，对于某些嵌入式系统而言，除了要求实时性和低功耗外，为处理识别各种目标和算法，可编程性也被认为是不可忽略的。

5、正是上述此类性能需求激励微电子技术不断发展、不断创新，即以追求“更低的能耗”和“更快的速度”处理“更多的信息”为发展目标。1．1．1微电子发展历程1．1NoC技术产生的背景1947年晶体管的发明揭开了微电子技术的序幕，1958年集成电路(IntegratedCircuit,IC)的诞生将微电子技术推向了高峰，而1971年首款微处理器(MicroProcessingUnit,MPU)的推出，不仅是微电子技术发展史上的辉煌，更被视为计算机领域的一块里程碑。随着设计自动化技术及其工具的日益丰富、完善，

6、集成电路产品制造成本不断下降，80年代出现的专用集成电路(ApplicationSpecificIC。ASIC)逐渐受到设计工程师们的青睐，弥补了通用IC产品所带来的“不足或过剩”，满足了应用需求。而在此基础上发展起来的现场可编程门阵YO(FieldProgrammable23x3NoC通信架构设计与验证GateArmy,FPGA)贝JJ进一步加大了用户设计自由度。工艺技术的进步、器件尺寸的缩小以及IC设计技术的积累使得单个芯片集成百万门级电路成为现实，集成电路进入系统集成(SystemonCh

7、ip．SoC)时代pJ。上述过程表明，微电子技术的发展同其他事物一样，也是有规律可循的：“标准通用”和“定制专用”两类产品周期性地消长便是其发展规律之一，即具有波动特性14J。其中，“标准通用”产品指的是有利于制造方大批量生产的、具有很高的标准性和通用性的产品，如：MPU、FPGA(准通用的：硬件是通用的，而软件编程则是专用的)：“定制专用”产品则增加了制造方的工作量而面向特定用户使用的专用集成电路产品，如ASIC、SoC。这一规律导致了微电子产业结构及其商业形态的演变，并为预测微电子技术及其产

8、业化今后的发展方向提供了理论依据。1．I．2微电子发展趋势微电子发展历程表明微电子技术将继续沿着摩尔定律指引的方向不断前进并且已经进入SoC时代，届时它的发展将会具有以下几个特点：1)硅复杂度以硅为基础的CMOS工艺技术仍然是目前及今后微电子技术的主流工艺。为了增强微电子产品的性能并提高性价比，CMOS技术已经做出若干方面的努力，如，为提高速度，缩小了沟道长度：为提高集成度将更多的晶体管集成到芯片上，将沟道长度和宽度同时缩小：这二者的共同努力最终实现产品价格大幅度的下降。然而，很多人认为：在特征