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片上网络(NoC)实现了芯片中多个IP核之间的互连通信。针对NoC技术的研究有很多方面,其中路由器缓存占用片上网络很大一部分的面积和功耗,并且缓存的大小对片上网络性能有重要影响,所以缓存技术研究在NoC研究中具有重要的意义,本文从动态分配多端口缓存、多队列自适应缓存、多队列组合缓存这三个方面对片上网络路由器缓存关键技术进行了研究。论文对现有NoC缓存关键技术进行了深入分析,针对输入端口缓存竞争会发生阻塞的问题,提出一种基于多端口资源竞争的缓存分配技术;针对动态分配多队列虚通道存在复杂性高、硬件开销大的问题,提出一种基于单端口多队列的自适应缓存技术;为了避免资源浪费、减少芯片面积,以及能够保证数据的正确传输,提出一种基于Flexible缓存和FIFO缓存组合的技术。具体的研究工作如下:1.基于多端口资源竞争的缓存分配技术。采用该缓存技术组成的路由结构中,输入端使用FIFO动态分配器对缓存进行动态分配,当某个端口发生资源竞争时,FIFO动态分配器能够检查其他相邻端口是否有空闲缓存可用;同时在每个输入端口中增加一个虚通道记录表,用于记录虚通道的占用情况。仿真结果表明,该路由结构相比其他输入端缓存路由结构吞吐率更高、平均延时更低。2.基于单端口多队列的自适应缓存技术。采用该缓存技术组成的路由结构中,数据微片的传输只消耗一个时钟周期,输入端口采用与DAMQ输入端口相同的机制进行动态流量控制;同时使用消耗较少硬件资源的IRR仲裁,在IRR仲裁中,当发送给输入端口的信号丢失或者没有输出信号时,仲裁都会产生阻塞信号。仿真结果表明,该路由结构消耗更少的硬件资源,平均延时更低、吞吐率更高。3.基于Flexible缓存和FIFO缓存组合的技术。采用该缓存技术组成的路由结构中,输入端口的多个虚通道中使用两种不同的缓存结构,Flexible缓存和FIFO缓存,将长短包分开存储,由于Flexible缓存结构简单、便于控制,能使路由面积显著降低;同时增加了错误检测模块,能够保证数据包成功到达目的节点。