3D布局优化:低功耗高效能片上网络THIN研究

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"低功耗和面积有效的片上网络体系结构的3D平面规划" 随着芯片多处理器(CMP)的发展,网络-on-芯片(NoC)架构已成为解决深亚微米技术中延迟问题的有效手段。然而,随着特征尺寸的减小,功率消耗和面积限制成为制约NoC性能的关键因素。在这种背景下,文章提出了基于Triplet的分层互连网络(THIN),这是一种新型的高性能NoC架构。THIN旨在克服传统NoC设计中的功率和面积挑战。 文章详细介绍了三种3D布局规划方法,这些方法结合了曼哈顿架构和Y架构的路由策略。这种创新设计旨在同时提高网络性能,降低功耗,并减少THIN的物理面积。通过使用Noxim NoC仿真器进行周期精确的仿真,并利用ORION 2.0能量模型进行评估,作者展示了所提布局方法的优势。与传统的3D网格架构相比,这些方法可以实现最高24.69%的能量节省,并最多减少8.84%的面积。 关键词包括"Network-on-Chip","THIN","Floorplanning"以及"Performance evaluation",表明研究的重点在于NoC的3D布局规划、THIN架构的性能优化以及功耗和面积效率的评估。具体来说,"Network-on-Chip"是指在单个芯片上集成多个处理单元的通信架构;"THIN"是文章提出的新颖NoC架构,以提高性能和降低功耗;"Floorplanning"涉及到如何在芯片上有效地布置组件,以达到最佳的性能和资源利用率;"Performance evaluation"则是通过仿真和建模来量化设计改进的效果。 论文中,作者Licheng Xue、Feng Shia、Weixing Jia和Haroon-Ur-Rashid Khan分别来自中国北京理工大学和巴基斯坦工程与应用科学研究所,他们的工作展示了在物理层面实施THIN不仅是可行的,而且是一种既节能又节省面积的NoC解决方案。通过深入研究和实验,他们证实了THIN在应对功率和面积挑战方面具有显著优势,为未来NoC设计提供了新的方向和参考。 这篇文章揭示了3D布局规划在构建低功耗、高效能NoC架构中的关键作用,特别是在THIN架构的应用上。通过巧妙地融合不同的路由架构,提出的3D布局策略成功地平衡了性能、功率和面积之间的关系,为CMP的未来发展提供了新的视角和可能的解决方案。