多核结构片上网络性能-能耗分析及优化方法

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成都电子科技大学2016届博士学位人员名单

陈燕
高储能器件薄膜电极制备与研究
光学工程
徐建华
98
201011050302
陈善球
自适应光学高性能实时计算技术研究
光学工程
许冰
99
201211050106
王煦
基于蓝光和黄光的白光有机电致发光器件的研究
光学工程
于军胜
100
201011050307
田竞
惯性稳定平台中的多传感器控制技术研究
信号与信息处理
杨文淑
邓龙江
55
201011030220
闫裔超
XXX多层薄膜材料沉积技术及发火性能研究
微电子学与固体电子学
李言荣
56
201211030218
潘泰松
二维层状晶体场效应器件电学性质的温度效应研究
微电子学与固体电子学
林媛
57
201011030218
李川
微纳米压电复合材料的制备与性能研究
微电子学与固体电子学
刘兴钊
学科、专业
导师
1
201211010103
张家洪
集成光波导三维脉冲电场传感系统研究
光学工程
陈福深
2
201211010215
高宽栋
频控阵雷达阵列优化设计及其目标参数估计方法研究
通信与信息系统
蔡竟业
3
201011010104
赵太银
面向无线网络频率分配的图标号方法研究
通信与信息系统
胡光岷
4
201211010225
微电子学与固体电子学
张树人
65
201211030208
李颖翔
Li-Zn-Ti系微波介质陶瓷介电性能及低温烧结机理研究

计算机科学导论第2章-答案

第2章计算机体系结构与组织习题（答案）一．选择题1．D 2．D 3．D 4．D5．C6．B 7．A 8． C 9．A10．C11．A 12．C 13．C 14．C 15．A16．A 17．B 18．A二．简答题1．试简单叙述计算机采用二进制的原因。

答：计算机只认识二进制编码形式的指令和数据。

因此，包括数字、字符、声音、图形、图像等信息都必须经过某种方式转换成二进制的形式，才能提供给计算机进行识别和处理。

在计算机中采用二进制，是因为物理上实现容易。

由于二进制只有两个状态0和1，这正好与物理器件的两种状态相对应，例如电压信号的高与低，门电路的导通与截止等；而十进制电路则需要用十种状态来描述，这将使得电路十分复杂，处理也十分困难。

因此，采用二进制将使得计算机在物理上实现简单，且具有可靠性高、处理简单、抗干扰能力强等优点。

2．什么是定点数，它分为哪些种类？答：所谓定点数，就是指计算机在运算过程中，数据中小数点的位置固定不变。

其中小数点的位置是由计算机设计者在机器的结构中指定一个不变的位置，而不一定都必须具有小数点的指示装置。

定点数一般有小数和整数两种表示形式。

定点小数是把小数点固定在数据数值部分的左边，符号位的右边；定点整数则把小数点固定在数据数值部分的右边。

3．简要叙述声音的编码过程。

答：计算机获取声音信息的过程即是声音信号数字化的处理过程。

经过数字化处理后的数字声音信息才能被计算机所识别和处理。

声音被计算机处理的过程主要经过音频信号的采样、量化和编码几个过程。

4．简述计算机软件系统的分类。

（系统软件和应用软件两方面）软件是指能在计算机上运行的各种程序，包括各种有关的文档。

通常将软件分为系统软件和应用软件两大类。

1．系统软件可以把软件分成若干层，最内层是对硬件的扩充与完善，而外层则是对内层的再次扩充与完善。

一般把靠近内层、为方便使用和管理计算机资源的软件，称为系统软件。

系统软件通常是负责管理、控制和维护计算机的各种软硬件资源，并为用户提供一个友好的操作界面，以及服务于一般目的的上机环境。

片上网络可重构路由算法的开题报告

片上网络可重构路由算法的开题报告一、选题背景和意义随着芯片制造工艺的不断发展和集成度的提高，片上网络（NoC）已成为面向多核系统的通信架构。

相比传统的总线或交叉开关网络，片上网络的通信带宽更大、延迟更小、可靠性更高，因此在高性能计算、通信、嵌入式系统等领域有着广泛应用。

然而，随着系统规模的扩大，传统的路由算法在网络拓扑结构复杂、路由表规模大等方面面临着挑战。

因此，如何提高片上网络的路由性能成为了一个重要的研究课题。

可重构技术是一种重要的解决方案，可以根据应用场景和网络拓扑结构来灵活地调整路由算法，以适应不同的需求。

二、研究内容和目标本论文将研究基于可重构技术的片上网络路由算法。

具体来说，研究内容包括：1. 基于可重构技术的片上网络路由算法设计与实现。

通过设计可重构的路由器和路由表，实现灵活可调的路由算法。

2. 基于不同应用场景和网络拓扑结构的路径搜寻策略。

根据应用场景和网络拓扑结构的特点，设计不同的路径搜寻策略，以实现更高效的路由。

3. 路由算法的优化与测试。

针对不同应用场景和网络拓扑结构，优化路由算法，实现更高效的路由。

同时进行实验测试，验证算法的性能和可扩展性。

本论文的目标是提出一种适用于不同应用场景和网络拓扑结构的高效灵活的可重构片上网络路由算法，以提高片上网络的通信性能和可靠性。

三、研究方法和进度安排本研究采用以下研究方法：1. 文献研究：对相关文献进行深入研究，了解当前片上网络路由算法的发展状况和存在的问题。

2. 算法设计与实现：设计可重构的路由器和路由表，实现灵活可调的路由算法。

3. 路径搜寻策略设计：根据不同应用场景和网络拓扑结构的特点，设计不同的路径搜寻策略，以实现更高效的路由。

4. 优化与测试：针对不同应用场景和网络拓扑结构，优化路由算法，实现更高效的路由。

同时进行实验测试，验证算法的性能和可扩展性。

预计的进度安排如下：第一年：设计可重构的路由器和路由表，实现灵活可调的路由算法。

soc试题库

1.目前，集成电路产业链主要包括设计、制造、封装和测试。

2.一个完整的SoC设计包括系统结构设计，软件结构设计和硬件设计。

3.SOC按用途可分为专用SOC芯片类型和通用SOC芯片类型。

4.SOC中常用处理器的可分为通用处理器、数字信号处理器、可配置处理器。

5.SOC中典型的存储器包括SRAM 、SDRAM、DDRAM、ROM、和flash 。

6.目前的ESL工具通常采用工业标准语言进行建模，如C/C++、system c 、systemVerilog等。

7.SOC中常用的总线主要包括AMBA总线、AVALON总线、CoreConnect总线、和Wishbone总线。

8.总线设计需要考虑的因素主要包括总线宽度、时钟频率、仲裁机制、传输类型。

9.IP核依设计流程不同，可分为：软核、固核和硬核。

10.SOC的英语全称是system on chip 。

11.目前的集成电路设计理念中IP 是构成SOC的基本单元。

12.当前的SOC的设计正朝着速度快、容量大、体积小、质量轻、功耗低的方向发展。

13.SoC的设计趋势正从RTL级向电子系统级（ESL，Electronic System Level）转移。

14.ESL设计分成可分成三步，其包括：功能设计、基于应用的架构设计、基于平台的架构设计。

15.验证方法可以分为动态验证、静态验证。

16.常用的可测性设计包括：内部扫描测试设计、边界扫描测、自动测试矢量生成、存储器内建自测试。

17.EDA布局布线流程包括：布局规划、布局、器件放置、时钟树综合、布线。

18.世界IC产业为适应技术的发展和市场的要求，其产业结构经历了3次重大变革分别是：以生产为导向的初级阶段、FOUNDRY与FABLESS设计公司的崛起阶段、“四大分离”的IC产业阶段。

19.SOC的系统架构设计的过程可以分为3个阶段分别是：功能设计阶段、应用驱动的系统架构设计阶段、平台导向的系统架构设计阶段。

20.目前市场上主要的两种flash分别是：norfalsh、 nandflash。

片上网络的星型簇结构通信能耗研究

Ｃｏｍｍｕｉａｉｎｅｅｇ — ｗａｅｒｓａｃｆｓａｌｓｅＣｎｃｔｏｎｒｙａｒｅｅｒｈｏｔｒｃｕｔｒＮｏ
ＬＵＱ，ＬｏｇｓｅｇＩｉＩｎ—ｈｎＤ
（ｌｔｎｃＥｇｎｅｉｎｔｕｅＨｅｉ３０７ｈｎ）ＥｅｒｉｎｉｅｒｇＩｓｔｔ，Ｊ０３，Ｃｉａｃｏｎｉｂ２
网格结构ＮＣ的基础上引入了簇的概念，在各个簇内部引ｏ并
用星型拓扑结构，有的星型簇仍然呈规则的网格状结构排所
列。星型簇内部的节点之间、内部节点与其他簇节点之间都簇
一
收稿日期：２１ — １０；修回日期：２１ —２１０１１－８０１１－２
如下定义：
若用跳数（ｏ）ｈｐ来度量２ｓＤＭｅｈ网络中两节点间的距离，
定义１核任务通信图ＣＧＣ，是有向非循环加权图。Ｃ（Ｅ）
在最短路径为限制的条件下，虽然最短路径可能不只一条，但
两节点的距离是唯一的，该距离也称为曼哈顿距离（ｎａａＭａｈｔｎｔ
第２９卷第６期２１０２年６月
计算机应用研究
ＡｐｌａｉｎＲｅｅｒｈｏｍｐｔｒｐｉｔｓａｃｆＣｏｕｅｓｃｏ
Ｖｏ．９Ｎｏ．１２６
Ｊｎ０２ｕ．２１
片上网络的星型簇结构通信能耗研究
ｄｎｉ．ＴｉｐｐｒａｖｎｅｅｔｌｏｏｔｕｔｒａｌｄｓａｌｓｅＣｂｓｄｏｈｅｉｎｉｎｓ（ＤＳＭ— ｅｓｙｈｓａｅｄａｃｄａｎｗｓｅｆＮＣｓｃｕｅｃｌｔｒｕｔｒＮｏａｅｎｔｒｅｄｍｅｓｓＭｅｈ３ＣＢｔｙｒｅｃｏＮｏＣ）．ｉｈｃｕｄｒｄｃｈｕｅｆｒｕｅｏｅ．ａｄｓｖｄｔｅｃｓｏｏｗｈｃｏｌｅｕｅｔｅｎｍｂｒｏｏｔｒｎｄｓｎａｅｈｏｔｆｍｍｕｉａｉｎｙａａｙｉｇｔｅｔｐｌｇｆｔｅｃｎｃｔ．Ｂｎｌｚｎｈｏｏｙｏｏｏｈ

片上网络拓扑结构的研究

（．ｃｏｌｆｏｕｅＸｉａｎｖｒｉ，ｉａｈｎ１０１ＳｈｏｏｍｐｔｄｎＵｉｅｓｙＸ ’ ｎＣｉａ７；Ｃｒｉｔ７０１
２ＳａｅｅｂｏＮＸｄａｎｖｒｔＸ ’ ｎＣｉａ０．ｔｙｌＩｉｉｎＵｉｓｙｉａｈｎ１７）ｔｋａｆＳｅｉ７０１
ＩｔｓａｅｆｓｗｔｄｃｄｈｃｎａｃａａｅｓｃｉＮＣａｄｔｅｔｈｏｇｉａａＴｅｅｎｈｐｒｉｔｅｎｏｕｅｅｅｈｉｒｃｒｔｓｎｏｎｅｙｅｎｌｙｎｈｅ；ｈｎｉｐ，ｒ，ｉｒｔｔｃｈｔｉｉｌｈｋｃｏｉｔｓｒｗ
系统，以及应用等各个层面。目前，ｏＮＣ的概念很宽
其核心思想是将计算机网络技术移植到芯片设计中
了缩短各种应用的设计和验证时间，各大研究机构
速发展，研究就涉及到从物理设计到体系结构、操作来，从体系结构上彻底解决总线结构带来的问题。为
基金项目：中兴通讯基金ＺＪ２００１０５ＸＳ０６９２１９国家自然科学基金项目Ｎ．０３００ｏ６５２６
Ａｂｓｒｃ：Ｗｉｈｔｅｃｍｐｅｉｆｄｓｇｉｏｒｈｔｃｕｒｎｒａｉｇｔａｉｉｎｌｂ－ａｅｃｔｃｕｅｈｓｔａｔｔｈｏｌｘｔｏｅｉｎｎｇＳＣａｃｉｔｅｉｃｅｓｎ．ｒｄｔｏａｕｓｂｓｄａｈｉｔｒａｙｅｒｅｂｃｍｅｔｅｂｔｅｅｋｏｏｅｏｈｏｔｎｃｆｃｍｍｕｎｃｔｎａｎＰｌｃ．Ｉｒｅｏｍｅｔｔｅｒｑｉｅｎｓｏｃｌｂｉｔ，ｅｅｇｌｉａｉｍｏｇＩｂｏｋｓｏｎｏｄｒｔｅｈｅｕｒｍｅｔｆｓａａｌｙｉｎｒｙ

多核处理器核间高速通讯架构的研究

多核处理器核间高速通讯架构的研究汪健;张磊;王少轩;赵忠惠;陈亚宁【摘要】多核处理器使得并行系统的结构日益复杂,已经成为处理器的主流,并发展成为各种通信与媒体应用的主流处理平台.通讯结构是多核系统中的核心技术之一,核间通信的效率是影响多核处理器性能的重要指标.目前有三种主要的通讯架构:总线系统结构、交叉开关网络和片上网络.总线结构设计相对方便、硬件消耗较少、成本较低,交叉开关是适用于构建大容量系统的交换网络结构,而片上网络是更高层次、更大规模的片上网络系统,目前可以彻底解决多核体系结构问题,是多核系统最有前途的解决方案之一.论文较为详细地分析了这三种结构的基本原理、系统结构和功能,提供了部分单元的设计实现.【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2011(011)006【总页数】8页(P41-48)【关键词】多核处理器;核间通信;总线结构;交叉开关;片上网络【作者】汪健;张磊;王少轩;赵忠惠;陈亚宁【作者单位】中国兵器工业第214研究所苏州研发中心,江苏,苏州,215163;中国兵器工业第214研究所苏州研发中心,江苏,苏州,215163;中国兵器工业第214研究所苏州研发中心,江苏,苏州,215163;中国兵器工业第214研究所苏州研发中心,江苏,苏州,215163;中国兵器工业第214研究所苏州研发中心,江苏,苏州,215163【正文语种】中文【中图分类】TN4021 引言在当今处理器的发展中，提高处理器主频的做法实现起来似乎更加困难，用户市场上难以看到芯片主频率高达4GHz或者4GHz以上的传统单核处理器出现。

世界顶级芯片巨头Intel、AMD公司为代表的供应商，依靠不断提高处理器频率提升系统性能的时代即将成为过去。

究其原因可能有三点：首先仅仅依靠提升主频已经很难大幅度提升CPU的性能，从而减缓了消费者对高频CPU的热衷；其次当CPU主频达到2GHz以上的时候，处理器功耗也达到了近100W，这已经是目前风冷散热技术的极限；第三，在嵌入式产品领域，传统的单核处理器结构越来越不能满足呈几何级数增长的计算规模的需求。

多核CPU体系结构

1.3.2 片上多核处理器体系结构片上多核处理器（Chip Multi-Processor，CMP）就是将多个计算内核集成在一个处理器芯片中，从而提高计算能力。

按计算内核的对等与否，CMP可分为同构多核和异构多核。

计算内核相同，地位对等的称为同构多核，现在Intel和AMD主推的双核处理器，就是同构的双核处理器。

计算内核不同，地位不对等的称为异构多核，异构多核多采用“主处理核+协处理核”的设计，IBM、索尼和东芝等联手设计推出的Cell处理器正是这种异构架构的典范。

处理核本身的结构，关系到整个芯片的面积、功耗和性能。

怎样继承和发展传统处理器的成果，直接影响多核的性能和实现周期。

同时，根据Amdahl定理，程序的加速比受制于串行部分的比例和性能，所以，从理论上来看似乎异构微处理器的结构具有更好的性能。

CMP处理器的各CPU核心执行的程序之间需要进行数据的共享与同步，因此其硬件结构必须支持核间通信。

高效的通信机制是CMP处理器高性能的重要保障，目前比较主流的片上高效通信机制有两种，一种是基于总线共享的Cache结构，一种是基于片上的互连结构。

总线共享Cache结构是指每个CPU内核拥有共享的二级或三级Cache，用于保存比较常用的数据，并通过连接核心的总线进行通信。

这种系统的优点是结构简单，通信速度高，缺点是基于总线的结构可扩展性较差。

基于片上互连的结构是指每个CPU核心具有独立的处理单元和Cache，各个CPU核心通过交叉开关或片上网络等方式连接在一起。

各个CPU核心间通过消息通信。

这种结构的优点是可扩展性好，数据带宽有保证；缺点是硬件结构复杂，且软件改动较大。

如何有效地利用多核技术，对于多核平台上的应用程序员来说是个首要问题。

客户端应用程序开发者多年来一直停留在单线程世界，生产所谓的“顺序软件”，但是多核时代到来的结果是软件开发者必须找出新的开发软件的方法，选择程序执行模型。

程序执行模型的适用性决定多核处理器能否以最低的代价提供最高的性能。

适用于多核处理器的簇状片上网络设计

吞吐率和很好的能量效率。片上网络（ｔｒ—ｎＣｉ，ｏ）Ｎｅｋｏ — ｈｐＮＣｗｏ
由于其优良的并行性、扩展性和较高的通信效率，成为多核
处理器系统最理想的互联结构。除了通信互联结构的设计，
系统的存储机制也直接决定了多核处理器的性能、面积和功耗，并且系统的存储机制与通信互联结构是密切相关的。本文综合考虑这２个方面的问题，提出了一种适用于多核处理器的新型簇状片上网络结构。很多文献提出了基于簇状结构的层次化片上网络，其优
Ｉ
一 … … …
ｆ数存器Ｉ据储２
… … … … …
数存器据储３
簇共享存储单兀Ｉ
… … 一一Ｊ
簇单元中的３个处理器轮流获得对ＤＭＡ单元的控制权。
在发送逻辑中，处理器将控制命令写入发送任务队列中。发送任务仲裁单元根据任务的优先级和前后顺序从发送任务队列中选取合适的任务，送至发送任务处理器单元去执行。发送任务处理单元则根据控制命令从簇共享存储器单元中取出相应的数据，并以数据包的形式发送至目的端ＤＭＡ单元。在接收逻辑中，接收任务处理器单元分析所接收到的数据包内容。如果是握手发送模式的应答包，那么它会将该应答包
ｍｅ￣．ｅｍｕｔ—ｏｅｐｏｅｓｒｕｉｇｓｃＣａｃｉｅｔｒａｂａｎｈｇｏｍｏＴｈｌｉｒｒｃｓｏｓｎｕｈＮｏｒｈｔｃｕｅｃｎｏｔｉｉｈｃｍｍｕｃｔｎｅｃｅｃｎｍｏｕｉｚｔｎｒｔｏＩｅｉｎａｃｎｉａｏｆｉｎｙａｄｍｅ￣ｔｌａｉａｉ．ｔｓｇｉｉｉｏｄ

片上系统设计中的高性能片上网络优化研究

片上系统设计中的高性能片上网络优化研究片上系统设计中的高性能片上网络优化研究随着集成电路技术的不断发展，片上系统设计中的高性能片上网络优化成为了一个重要的研究领域。

片上网络是连接芯片上各个功能模块的网络，其性能优化对于提高整个芯片的性能具有重要意义。

本文将探讨高性能片上网络优化的研究内容和方法，并分析其在片上系统设计中的应用。

首先，高性能片上网络优化需要考虑多个因素。

首先是网络拓扑的设计。

合理的网络拓扑可以减少延迟、提高吞吐量和降低功耗。

常用的网络拓扑包括多级交叉开关网络、栅栏网络和环形网络等。

其次是路由算法的设计。

路由算法决定了数据在网络中的传输路径，合理的路由算法可以减少网络拥塞和延迟。

最后是流量控制和拥塞控制。

流量控制和拥塞控制可以保证网络的稳定性和可靠性，防止数据丢失和延迟增加。

在高性能片上网络优化的研究中，有许多方法和技术被提出。

首先是利用虚拟通道技术。

虚拟通道技术可以将网络划分为多个虚拟通道，每个虚拟通道可以独立地传输数据，从而提高网络的带宽利用率和吞吐量。

其次是使用自适应路由算法。

自适应路由算法可以根据网络状况动态地选择最优的传输路径，从而减少网络拥塞和延迟。

另外，还可以使用队列调度算法来优化数据的传输顺序，以减少延迟和提高吞吐量。

此外，还可以使用流量控制和拥塞控制算法来保证网络的稳定性和可靠性。

高性能片上网络优化的研究在片上系统设计中有着广泛的应用。

首先，在多核处理器中，高性能的片上网络可以提高各个核之间的通信效率，从而提高整个系统的性能和并行计算能力。

其次，在图像处理器和视频处理器中，高性能的片上网络可以实现快速的数据传输和处理，从而提高图像和视频的处理速度和质量。

另外，在通信芯片中，高性能的片上网络可以提高通信速率和可靠性，从而提高通信系统的性能和稳定性。

总之，高性能片上网络优化是片上系统设计中的重要研究领域。

通过合理的网络拓扑设计、优化的路由算法和流量控制算法，可以提高片上网络的性能，降低延迟和功耗，从而提高整个芯片的性能和功能。

基于多级网络的片上光互连系统的研究的开题报告

基于多级网络的片上光互连系统的研究的开题报告一、研究背景与意义随着芯片规模越来越大，互连成为限制芯片性能的瓶颈之一。

为了解决这个问题，光互连技术被提出。

相比于电互连，光互连具有高速、低能耗、低延迟等优点。

然而，传统的片上光互连架构中存在一些问题，比如成本高、复杂度大、稳定性差等。

因此，研究基于多级网络的片上光互连系统，具有重要的研究意义。

二、研究内容和方法本研究将基于多级网络的片上光互连系统作为研究对象，针对现有的片上光互连架构中存在的问题，提出了一种新的解决方案。

具体的研究内容如下：1. 多级网络的构建。

根据芯片中不同功能单元之间的互连需求，设计出一种多级网络的结构，并建立相应的数学模型。

2. 光互连的实现。

针对多级网络的结构，设计出一种高效的光互连方案，实现芯片中不同功能单元之间的快速互连。

3. 系统的实现和测试。

基于开源EDA软件，实现设计的多级网络和光互连方案，并进行性能测试。

三、预期研究成果及创新点本研究预期可以获得以下成果：1. 提出一种新的基于多级网络的片上光互连架构方案，解决传统光互连架构的成本高、复杂度大、稳定性差等问题。

2. 建立了相关的数学模型，分析了多级网络的性能及光互连方案的实现效果。

3. 实现了设计的多级网络和光互连方案，并进行了性能测试，展示了其高速、低能耗、低延迟等优点。

四、研究进度安排第一年：1. 调研现有的片上光互连架构，并分析其存在的问题及未来的发展方向。

2. 设计多级网络结构，并建立相关的数学模型，对其性能进行分析和优化。

3. 开始光互连的实现，并进行初步实验验证。

第二年：1. 优化多级网络结构，并对光互连方案进行优化。

2. 完善并测试实现的多级网络和光互连方案，并进行性能测试。

3. 撰写论文及相关文章。

第三年：1. 完成论文及相关文章的撰写和修改。

2. 准备相关的学术报告，并参加相关学术会议。

3. 对研究成果进行总结和展示。

五、参考文献1. C. Chen, et al., “Energy-efficient system design with silicon photonic interconnects,” in Proc. IEEE Int. Symp. on Power and Energy Systems, 2016, pp. 1-5.2. K. Yoshida, et al., “Optical interconnects for future many-core processors,” Optics Express, vol. 24, no. 5, pp. 5016-5030, 2016.3. Z. Zheng, et al., “Silicon photonics for on-chip and inter-chip optical interconnects,” J. Semicond., vol. 38, no. 5, 2017.4. J. Van Campenhout, et al., “Towards optical multi-chip modules using 3D integration of silicon photonics and microelectronics,”in Proc. IEEE Int. Electron Devices Meeting, 2016, pp. 20.25.1-4.。

片上网络性能及功耗仿真实验研究

于ＳｓｍＣ便于进行软硬件协同设计和验证。ｙｔｅ
收稿日期：２１００１— ３—１６
创新研究的通用性和灵活性等特点，合定制芯片综原型元助于由浅人深地理解片上网络的体系结构，
且因其特性固定故不适合进行灵活地实验，再者原
ｐａｆｒｂｓｄｏｙｔｍＣ．ｃｍｐｅｅｒｅｔａｈｎｘｅｉｎｓｔｋｎｅｓａａｌＲＧＡＭｉｌｔｒｌｔｍａｅｎＳｓｏｅｏｌｔｓｔｅｅｃｉｇｅｐｒｈｍｅｔｉｇｔｃｂｅＮＩａｈｌｓｍｕａｏ
功能，现网络的上行与下行。实
１２处理单元．
ＳｓｍｙｅＣ是由ＯＣ开发的统一建模平台，ｔＳＩ为系统设计提供了统一的语言以便更好地进行软硬件协同设计和验证。它在Ｃ＋＋基础上添加一个Ｓｓｙ— ｔＣ类库。类库是采用ｃ＋编写的各种函数和数ｅｍ＋据类型等的程序库，将并发、时钟和特殊数据类型等
个片上网络由路由器、络接口和处理单元网
这三种基本要素组成。
片上网络像计算机网络可分通信子网和资源子网。通信子网由网络接口一边的所有路由器和其间的链路构成，负责各个节点间数据的传递及路由功能。而资源子网由网络接口另一边的所有处理单元构成，负责处理数据，完成目标应用的功能。网络接口是处在资源子网与通信子网间的装置，到数据连接和转换的功能。它通常具有双向起

片上网络：新一代的片上系统结构

ｔｎｅｃｅｙｏｕｅｎｆｔｒＣ．ＮｏａｅａｃｉｅｔｒｎｃｉｈｅｉｆｉｎｃｆｂｓｓｉｕｕｅＳｏｉＣｓａｎｗｒｈｔｃｕｅｏｈｐ，ｃｎｂｅａｓｕｉｎｆｒｔａｏｌｔｏｏｈｅｃａｌｎｓｏｏＣｅｉｎａｄｈｓｂｅｅｅｖｄｒｃｎｉｏｙａａｍｅａｎｕｔｙ．ｅｒｓａｃｒｈｌｇｅｆＳｅｄｓｇｎａｅｎｒｃｉｅｅｏｇｔｎｂｃｄｅｎｄｉｄｓｒＴｈｅｅｒｈｆｉｏＮｏｉｖｏｖｓｍａｙｐｒｂｌｍｓｓｈａｙｓｅａｃｉｅｔｒ，ｅｉｎｍｅｈｄｏｇ，ｓｇｏｏｓａｄＳｎ．ＣｎｌｅｎｏｅｕｃｓｓｔｍｒｈｔｃｕｅｄｓｇｔｏｏｌｙｄｅｉｎｔｌｎＯｏＩｈｉａｒｗｅｓｍｐｌｉｃｓｔｅｋｙｐｏｌｍｓｆｒＮｏｆｏｔｅｏｙｓｅａｃｔｃｕｅｎｔｓｐｐｅ，ｉｙｄｓｕｓｈｅｒｂｅＣｒｍｈｅｖｉｗｆｓｔｍｒｈｉｅｔｒ．ｏ
关键词：片上系统；片上网络；体系结构
中图分类号：Ｎ７１Ｔ０
文献标识码：Ａ
文章编号：１８－００（０）０。０３０６１１７２１１５０２ —５
ＮｏＡｗｃｉｅｔｅｆｒＳｓｅｏｐＣ：ＮｅＡｒｈｔｃｕｒｙｔｍｎＣｈｉｏ
ＫｅｒｓＳｓｍｎＣｉ（ｏ；ｔｏｋｏｈ（Ｃ）ｓｓｍｒｈｔｔｒｙｗｏｄ：ｙｔｏｈｐＳＣ）ＮｅｗｒｎＣｉＮｏ；ｙｔａｃｉｃｅｅｐｅｅｕ

【国家自然科学基金】_片上多核_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801

推荐指数 3 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
科研热词片上网络片上多核处理器多核处理器多核共享cache划分 noc 验证平台验证非一致cache访问集成光电子器件量化评估评价参数蚁群优化自保持模拟测试接口网络存取控制器网络处理器缺失缓存一致性线程调度系统芯片程序验证硬件支持片上网络(noc) 片上众核处理器渐入渐出算法混合并行编程消息表消息传递接口消息传递测试访问路径测试成本流水线式并行测试模拟芯核时间序数模混合片上系统数据交换接口抽象机器执行速率性能预测微程序并行计算并行程序并行模拟层次化容错路由算法存储系统存储一致性模型多核集群多核片上系统多播通信同步同构核
2009年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
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科教融合开展高水平微处理器设计人才培养———以“片上互连网络”课程为例

一、引言如何破解集成电路技术目前面临的“卡脖子”难题是国家亟待解决的一个重大战略问题。

作为信息系统的核心器件，我国自主可控微处理器的设计能力远远落后于国外，“卡脖子”的情况更加严重。

人才是集成电路技术和产业发展的第一资源，但人才匮乏已成为当前严重制约我国集成电路技术和产业发展的瓶颈。

目前我国急缺理论水平高、创新意识好、实践能力强、能够有效解决实际科学与工程问题的复合型微处理器设计人才。

微处理器设计工作对人才能力需求的一个显著特点是对理论知识水平和实践动手能力要求都较高，因此人才培养需要在理论学习和实践教学方面进行良好的权衡。

一方面，重理论、轻实践容易造成所培养的人才工程实践能力较弱，理论与实践相脱节，无法解决实际工程问题；另一方面，重实践、轻理论容易造成所培养的人才理论水平不高，局限于工程细节，发展潜力和层次受限。

采用科教融合的方式，基于一流的科研成果开展一流的人才培养是有效提升微处理器设计人才培养质量的关键。

国防科技大学计算机学院在微处理器设计领域取得了较为丰硕的科研成果，学院长期以来以国家和军队对计算机系统和核心芯片研制自主可控的需求为导向，先后研制了30余款高端处理器芯片，在ISCA、HPCA、MICRO、DAC、IEEE TC、IEEE TPDS等微处理器设计领域顶级国际会议和期刊上发表了多篇高影响力的论文，在微处理器设计领域掌握了许多核心关键技术。

如何基于这些丰硕的科研成果开展人才培养，切实提升微处理器设计人才培养质量是我院面临的一项挑战。

本文描述了国防科技大学计算机学科教融合开展高水平微处理器设计人才培养马胜，赖明澈，沈立（国防科技大学计算机学院，湖南长沙410073）［摘要］采用科教融合的方式，基于一流的科研成果开展一流的人才培养是有效提升微处理器设计人才培养质量的关键。

片上互连网络作为多核或众核处理器核间互连和协同工作的基础，对微处理器的设计至关重要；因此，高水平的微处理器设计人才必须熟练掌握片上互连网络的基本原理和工作机制。