目前,多处理器系统单晶片已经成为高性能芯片领域的研究热点之一,而片上网络(NoCs)技术则是解决多处理器系统单晶片上信息传输问题的一个重要方法。在NoCs设计方面,随着半导体尺寸的不断减小和交换速度的不断加快,传输延迟与串扰噪声已经成为一个制约系统整体性能的严重问题。更宽的线间距可以减轻线间串扰带来的问题,但是由于有限的片上面积,在工艺和实现复杂度不变的前提下,更宽的线间距必然导致数据线的减少,以及由此导致的网络吞吐量降低、传输延迟增加。 针对以上问题,本文提出了一种基于Torus结构的路由方法,其中包括多路最小路由算法(MMR)和虚拟通道模型(VCM)。在本文提出的虚拟通道模型VCM上,所有最小路由算法都被证明是无死锁的。所提出的MMR路由算法将消息拆分成若干个数据流,并发地经不同最短路径以虫蚀方式到达目的节点,以达到减轻线间串扰、减少消息传输延迟目的。同时MMR算法被证明具有单源无阻塞性质,即在一定情况下可以使同源的数据流同时到达目的节点,以达到优化系统性能的目的。 通过与一些其他的算法和模型进行比较,可以由理论分析和测试结果得出以下结论,当网络负载较轻时MMR路由算法性能优于传统的路由算法,而VCM也有较好的性能水平。这说明MMR路由算法和VCM模型都具有在某些领域实际应用的潜质和继续研究的价值。