面向传输延时的片上网络缓冲区分配算法

针对优化片上网络数据包传输延时的问题,提出了一种在缓冲资源限制条件下的缓冲区分配算法.该算法在建立二维网格结构的片上网络通信模型的基础上,依据各节点之间的通信流量,估算出节点中各输入通道的负载大小,再根据其负载情况采用模拟退火算法实现缓冲区资源的分配.实验结果表明,该算法可以更加合理地分配缓冲区资源,有效降低数据的传输...     

一种多重约束下的NoC电压频率岛划分方法

针对高性能低功耗的片上网络设计问题,提出一种多重约束下的电压频率岛划分方法.该方法以优化片上网络系统总能耗为目标,综合考虑电压频率岛个数、传输延时及网络中各PE节点的可靠性等多重约束条件,构建了适用于ILP的数学模型以解决片上网络的电压频率岛划分问题.使用LPSolve求解器对所建模型求解,并从E3S测试基准中选用多组测试用例和一个多媒体系统实例,验证了该方法的有效性.实验结果表明,该电压频率岛划分方法可在满足多重约束条件的同时,更加合理地划分片上网络的电压频率岛,有效地降低网络能耗.相比于随机划分方法和其他经典的划分方法,该方法可降低能耗9.1%~33.6%和16.7%.     

片上网络虚通道分配算法

提出了一种可应用于虫孔路由片上网络(NOC)的虚通道分配算法.该算法针对传统的虚通道均匀分配方法导致的面积浪费与功耗上升的缺点,基于排队论建立了一个虫孔路由器分析模型.依据业务流量的特征,可计算路由器各输人通道的带宽利用率,仅给带宽利用率最大的输入通道分配虚通道资源.仿真结果表明,该算法使系统缓冲资源得到了更有效的利用,吞吐量得到了提高.在热点流量中,该算法在达到相同性能的前提下可节省约33.3%的缓冲资源.     

基于遗传算法的片上网络虚通道分配算法

针对虚通道技术导致片上网络(NoC)面积增加的问题,提出了一种基于遗传算法的NoC虚通道分配算法.该算法利用分析模型计算出路由器每个输入端口的带宽利用率,并将该问题转化为遗传优化问题,根据所有端口带宽利用率的分布情况,引入遗传算法实现虚通道资源的分配.仿真结果表明:该算法有效地利用了系统的缓冲资源,提高了吞吐量;在保证网络性能的前提下,与均匀分配算法和贪婪分配算法相比,该算法可节省约39.6%的虚通道资源.     

一种低延迟的无虚通道No C容错路由算法

随着特征尺寸的减小,片上网络发生故障的概率显著增加.为了提高片上网络的容错能力,降低网络延迟,提出一种低延迟的无虚通道容错路由算法.该算法在转向模型的基础上,采用旁路结构,保持故障节点在固定方向上的连接,能够有效降低数据包延迟同时应对故障节点任意数量、任意分布的情况. 8×8的2D Mesh NoC的仿真结果表明,相比于参考的两种算法,本算法在单故障且通信负载为30%时,平均延迟分别降低4.35%和20.20%,且在多故障情况下同样具有较好的性能.     

基于FPGA的2D-Torus片上网络无死锁路由算法

片上网络的拓扑结构和路由算法直接影响片上网络的传输延迟和传输效率.基于2D-Torus拓扑结构,提出了一种新的片上网络无死锁路由算法.通过改变数据包在片上网络路由过程中受限制转弯的位置,保证片上网络的自适应路由条件,从而有效降低片上网络的延迟.在FPGA硬件平台上,设计并实现了基于该路由算法的2D-Torus片上网络,并对其进行测试.实验结果表明,基于该路由算法的片上网络,可以满足片上网络多方向数据通信及多路数据并行通信等性能要求.     

基于DFT的油井数据有损压缩算法

针对油井数据无线传输中存在的冗余问题,提出了一种基于离散傅里叶变换(DFT)的有损压缩算法. 该算法通过加入循环前缀和后缀的方法降低了截断效应的影响,通过时域加窗处理,降低了频谱的泄露和向高频的扩散. 同时针对不同性能处理器给出了不同的压缩和解压缩方法. 数据验证和现场实验表明该算法压缩率可以达到5%~20%,大大降低了网络传输延时和节点传输功耗.      

片上网络路由算法的性能研究

在Turn Model模型的基础上,分析基于2DMesh结构的路由算法的性能.通过片上网络（NoC）模拟仿真实验平台NIRGAM,仿真路由算法在片上网络的延时性能.通过对路由算法影响功耗的综合分析,提出XY-YX路由算法是延时和低功耗性能表现都良好的NoC路由算法.     

无线信道上能量约束条件下可伸缩视频的自适应传输

为提高无线信道上可伸缩视频码流的传输效率,提出一种新的能量约束条件下可伸缩视频码流自适应传输算法。基于无线信道的Markov模型假设,在满足延时约束条件下,对各可伸缩视频编码帧的增强层数目以及信道发送速率进行联合优化,并给出了动态规划算法求解该约束优化问题。实验结果表明,相对于采用固定信道传输速率的可伸缩视频码流传输方案,该方案在达到相同平均视频质量时平均可节省44.95%~52.86%的能量,显著提高了无线信道上可伸缩视频传输的能量利用效率。     

无线信道上能量约束条件下可伸缩视频的自适应传输

为提高无线信道上可伸缩视频码流的传输效率,提出了一种新的能量约束条件下可伸缩视频码流自适应传输算法。基于无线信道的Markov模型假设,在满足延时约束条件下,对各可伸缩视频编码帧的增强层数目以及信道发送速率进行联合优化,并给出了动态规划算法求解该约束优化问题。实验结果表明,相对于采用固定信道传输速率的可伸缩视频码流传输方案,该方案在达到相同平均视频质量时平均可节省44.95%~52.86%的能量,显著提高了无线信道上可伸缩视频传输的能量利用效率。