改进粒子群算法的NoC映射研究

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1、分类号密级UDC学号桂林电子科技大学硕士学位论文题目:改进粒子群算法的NoC映射研究(英文)AnImprovedParticalSwarmOptimizationforNoCMapping研究生姓名:陈于倩指导教师姓名、职务:许川佩教授申请学科门类:工学硕士学科、专业:测试计量技术及仪器提交论文日期:2010年4月论文答辩日期:2010年6月年月日万方数据改进粒子群算法的NoC映射研究独创性(或创新性)声明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

2、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；也不包含为获得桂林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，本人承担一切相关责任。本人签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解桂林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桂林电子科技大学。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桂林电子科技大学。学校有权保

3、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____年解密后适用本授权书。本人签名：日期：导师签名：日期-II-万方数据摘要摘要以通信为核心的IP核集成方法，即片上网络(Network-on-Chip,NoC)，为未来复杂片上系统设计提供新的思路。处理单元映射是NoC设计的重要环节，它决定每个处理单元在NoC中的位置。其实施结果对NoC通信功耗及QoS约束的满足均起着决定性的作用。然而，No

4、C映射问题是NP难问题，且NoC拓扑结构的选择对NoC映射算法的实现有着重要的影响。本文采用粒子群优化算法对NoC映射进行优化，为确保映射的有效性，引入了交换子和交换序算子对算法进行改进。本文分析了NoC延迟和功耗模型的基础上，设计了一种NoC映射优化方法。该方法在满足延迟约束下，对通讯功耗进行优化。同时，本文对二维网格结构和星型子网结构进行分析，在理论上论述了星型子网结构的优势，并在这两种结构下，建立了基于改进粒子群算法的NoC映射模型，期望满足延时约束的同时，达到优化功耗的目的。文章采用的实验对象为TGFF软件包

5、所产生的任务图、MPEG4解码器和VOPD应用实例。对二维网格结构和星型子网结构性能进行仿真实验，验证了星型子网结构通讯功耗小的优点；然后，在二维网格结构下，分别进行功耗单目标优化和满足延迟约束的功耗优化实验，相比NMAP算法，取得了更好的优化结果；最后，在星型子网结构下，也分别进行以上实验，与初始映射比较，通讯功耗降低显著。实验结果表明，该映射算法执行时间较短，收敛速度快。关键词：片上网路映射；拓扑结构；功耗；粒子群算法；交换子和交换序.－I－万方数据改进粒子群算法的NoC映射研究ABSTRACTNetwork-o

6、n-Chip(NoC),whichisanIPcoreintegrationmethodbasedoncommunication,bringsanewinsightintothecomplexSoCdesign.Thecoremappingwhichdecidesprocessor’slocation,isanimportantpartofNoCdesign.ItplaysadecisiveroleinthecommunicationenergyandQoSconstraints.However,itisaNPhar

7、dproblem.Inthemeantime,thechoiceoftopologicsaffectsNoCmappingimplemention.Inthispaper,ParticleSwarmOptimization(PSO)isusedtooptimizeNoCmappingproblem.IntheconsiderationofNoCmappingproperty,theoperatorofreconandreconsequenceareintroducedintoPSO.Firstly,NoCdelaya

8、ndenergymodlesareanalyzed.ThenamethodforNoCmappingisdesignedtoensurethesystemrealtimepropertyandreducepowerconsumption.Secondly,2D-meshandSSBMtopologicsareanalyzed,validatin