《片上網路的通信性能-功耗聯合建模與最佳化設計》是依託電子科技大學,由王堅擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：片上網路的通信性能-功耗聯合建模與最佳化設計
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王堅
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
片上網路已成目前國內外研究的熱點，它對於解決片上多個處理器核之間的通信瓶頸，提高系統的性能有著重要的意義。為了提高片上網路的研發效率，減少開發成本，研究一種能快速準確地評估片上網路通信性能-功耗的方法，並以此指導片上網路的最佳化設計是有必要的。.本項目擬深入研究系統參數對片上網路通信性能和功耗的影響，並分別將半馬爾科夫過程和多元線性回歸理論引入通信性能建模和功耗建模之中，以建立可擴展性強、準確度高的片上網路通信性能分析模型和功耗分析模型；其次，以相關參數為中介，研究片上網路通信性能和功耗之間的關係，並在此基礎上建立片上網路通信性能-功耗聯合分析模型；最後，在系統資源和面積等條件的約束下，以通信性能-功耗聯合分析模型為核心，研究既能滿足系統通信性能需求，又能滿足系統功耗約束的片上網路設計方法。通過本項目的研究，擬為分析片上網路通信性能-功耗提供理論依據，並片上網路的最佳化設計提供新的思路。
結題摘要
片上網路已成目前國內外研究的熱點，它對於解決片上多個處理器核之間的通信瓶頸，提高系統的性能有著重要的意義。為了提高片上網路的研發效率，減少開發成本，本項目提出研究一種能快速準確地評估片上網路通信性能-功耗的方法，並以此指導片上網路的最佳化設計。 為實現上述目標，本項目首先在深入研究系統參數對片上網路通信性能和功耗的影響的基礎上，分別建立了可擴展性強、準確度高的片上網路通信性能分析模型和功耗分析模型；其次，項目組以相關參數為中介，研究片上網路通信性能和功耗之間的關係，並在此基礎上建立片上網路通信性能-功耗聯合分析模型；最後，在系統資源和面積等條件的約束下，以通信性能-功耗聯合分析模型為核心，項目組研究了既能滿足系統通信性能需求，又能滿足系統功耗約束的片上網路設計方法。 針對上述研究內容，本項目在突破關鍵技術後獲得了以下主要成果： (1) 建立了基於半馬爾科夫過程的通信性能分析模型：項目組基於半馬爾科夫理論，深入分析體系結構相關參數（包括：虛通道數目、快取深度及鏈路頻寬等）、套用相關參數（包括：數據流分布特性、數據速率和數據包大小等）和網路相關參數（如拓撲結構、數據流控策略等）對通信性能的影響，構建了片上網路的通信性能分析模型； (2) 建立了基於多元線性回歸理論的功耗分析模型：項目組基於多元線性回歸理論，在評估片上網路各個重要模組動態功耗和靜態功耗的基礎上，構建網路功耗與網路相關參數的數學表達式，並最佳化了功耗模型的係數。 (3) 建立了片上網路系統的通信性能-功耗聯合分析模型：項目組深入分析了能影響通信性能，又能影響功耗的相關參數，以此為變數構建通信性能-功耗函式式，並在此基礎上將兩個分析模型相結合，形成既能反映片上網路性能，又能評估片上網路功耗的通信性能-功耗聯合分析模型； (4) 提出了多約束條件下片上網路的最佳化設計方法：在片上網路通信性能-功耗聯合分析模型的基礎上，項目組研究了相應的片上網路的最佳化設計方法（包括映射策略，快取配置模式，功耗管理等）。 通過本項目的研究，項目組共發表論文13篇，其中SCI檢索8篇，並申請專利7項，已授權3項。完成情況超過申請書中發表論文10篇（4篇SCI），申請4項專利的預期。
