摘要：片上網(wǎng)絡(luò)(Network-On-Chip: NOC)是通過一個網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)計算、存儲以及I/O設(shè)備資源之間的連通，NOC是片上系統(tǒng)(System-On-Chip: SOC)一種新的設(shè)計方法，基于NOC的片上系統(tǒng)能很好地適應(yīng)復(fù)雜SOC設(shè)計中常使用的全局異步局部同步的時鐘機制。因此，NOC方法帶來了一種全新的片上通信方法，顯著改善了傳統(tǒng)總線式系統(tǒng)的性能，被認(rèn)為是未來集成工藝下多核技術(shù)發(fā)展的必然方向。該文通過對片上互連網(wǎng)絡(luò)自上而下的結(jié)構(gòu)分析，通過與傳統(tǒng)的共享總線結(jié)構(gòu)的對比，來研究片上互連網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中與功耗相關(guān)的基本要素，以及影響功耗大小的原因，同時，通過分析低功耗片上互連網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的相關(guān)成果，來找出片上互連網(wǎng)絡(luò)中與功耗相關(guān)的要點，為片上互連網(wǎng)絡(luò)(NOCs)低功耗的相關(guān)研究提供參考。
　　關(guān)鍵詞：片上網(wǎng)絡(luò)（NOC）；片上系統(tǒng)（SOC）；共享總線；低功耗
　　中圖分類：TP39文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2012)14-3231-03
　　為了性能的瓶頸，而且隨著總線帶寬的不斷提高，外接設(shè)備的不斷升級，其功耗也將急速增加。而圖2所示的一個片上互連網(wǎng)絡(luò)通過節(jié)點間的相互通訊實現(xiàn)了并行的消息傳輸，這樣就避免了總線帶寬的瓶頸問題，另外，由于片上互連網(wǎng)絡(luò)采用了全局異步、局部同步設(shè)計及端到端的通信方式，只有參與通信的組件是激活的，因此大大降低了系統(tǒng)的功耗。因此，片上網(wǎng)絡(luò)在相同性能的情況下其功耗要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于共享總線結(jié)構(gòu)模式。
　　另一方面，從圖2中我們也不難看出，由于片上網(wǎng)絡(luò)采用了一種拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)模式，因此，當(dāng)片上網(wǎng)絡(luò)達到一定規(guī)模的時候，節(jié)點之間的通訊所消耗的能量也將急劇增加。針對于這種情況，一些科研工作者設(shè)計了一些降低片上網(wǎng)絡(luò)功耗的結(jié)構(gòu)，例如一種基于激光的致力于動態(tài)降低高帶寬芯片通訊中的能量耗散的片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[3]以及一種基于路由靈活性設(shè)計的片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[4]。此外，還有一些適用于片上網(wǎng)絡(luò)的算法的創(chuàng)新，在提高片上系統(tǒng)的性能的同時也在一定程度上降低了片上網(wǎng)絡(luò)的功耗。
　　片上網(wǎng)絡(luò)低功耗的設(shè)計與實現(xiàn)大多是基于技術(shù)的更新與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改善來實現(xiàn)的，這也是研究如何進一步降低片上網(wǎng)絡(luò)的功耗問題的重要方向和途徑。