多核系統中NoC通訊架構的關鍵技術

蟲孔交換結構的處理過程如下：數據包的片段到達蟲孔交換結構，存儲在輸入通道緩存單元中，并進行路由計算。得到路由信息后，數據包提出傳輸請求，仲裁器根據請求進行帶寬資源分配，一旦該數據片被允許傳輸，它將被交換到目的端口并投遞出去，直到數據包的最后一個片段離開交換節點。根據此處理過程，蟲孔交換電路的結構如圖11所示，由緩存單元、路由計算單元、仲裁請求管理單元、交換分配和交換陣列5部分組成。

在VLSI實現中，NoC交換節點多采用流水結構設計，一般流水處理結構分為路由計算、通道分配、交換分配、數據交換和傳輸等5級。在NoC設計中，總是希望得到良好的網絡性能，從交換節點設計角度考慮，減少交換結構的流水處理級數是縮短網絡延時的有效方法，流水處理級數越少，數據包通過交換節點的時間就越短。
不同的NoC交換技術，對應著不同的網絡性能和實現代價，要根據實際要求進行選擇。

6 片上網絡面臨的挑戰
為提高片上網絡的資源單元處理速度，降低通信通路間以及資源單元互連問的通信延遲，片上網絡的設計面臨以下幾方面挑戰：
(1)任務分配與調度，片上網絡將通信任務分配到合適的處理單元，并且盡量以最佳方式為這些任務進行排序，此步驟是典型的多處理器系統的關鍵設計步驟。
(2)網絡分配，包括處理單元映射與路徑分配。處理單元映射對系統功耗起著決定性的影響，路徑分配則是對執行性能產生直接影響。
(3)動態網絡最佳化路徑分配，對靜態通信路徑分配時，由于對即時性的要求較低，因此只要對現有的最短路徑進行確認即可。但對于片上網絡的動態通信而言，需要將計算機網絡中的動態網絡調度算法進行調整，應用到片上網絡應用中。

7 結束語
NoC通訊方式是目前多核系統通訊結構中研究最為廣泛的結構，也使得NoC成為當前研究熱點，部分大學、研究所以及工業界的研究單位正積極從事NoC研究工作，但是NoC依然面臨著許多技術挑戰。在實際應用中，應根據系統的實際要求，選擇合適的拓撲結構和交換技術，避免一味追求最新的技術而帶來其他的問題。