基于IAMCS路由器的NoC延迟上界分析方法及实验验证

本文主要探讨了在基于改进非对称多通道(IAMCS)路由器的片上网络(NoC)设计中，如何有效地评估和分析最坏延迟上界的问题。针对片上网络中可能出现的流控阻塞、交换阻塞和通道阻塞三种类型的性能瓶颈，作者提出了一种创新的网络演算方法来建立相应的等价服务模型。 首先，论文详细解析了IAMCS路由器内部的工作原理，特别是它如何通过优化的路由策略来处理非对称的数据传输，以提高网络效率。在路由器层面，作者考虑了流量控制机制、数据包交换过程以及不同通信路径的带宽限制，这些因素都可能影响到数据传输的延迟。 接着，作者将路由器服务模型扩展到整个NoC网络，构建了一个前向等价服务分析网络。这个网络模型能够模拟网络中所有节点之间的交互，考虑到节点间的依赖性和资源分配，从而形成一个全面的延迟评估框架。 通过运用冲突树演算模型，论文进一步推导出网络对于输入流量的端到端等价服务曲线，这个曲线反映了在网络中任意两点间数据传输的最差服务性能。这种服务曲线对于理解和预测NoC的性能极限至关重要，因为它可以为优化设计和实时调度提供理论依据。 实验部分展示了所提出的延迟上界模型的有效性。结果显示，该模型能够准确地预测出仿真的最大延迟，并且这个上限是紧凑的，即它既能反映出实际延迟的上限，又不会过于保守或过于宽松。这意味着该模型在工程实践中具有实用价值，可以帮助设计师在保证服务质量的同时，优化NoC的架构和配置。 论文的关键词包括计算机系统结构、延迟、上界、服务质量、网络演算和片上网络，这些都是本文的核心焦点。本文的研究成果对于理解和优化基于IAMCS路由器的NoC设计具有重要的学术和实践意义。