片上网络映射技术是片上网络设计的关键一维,随着集成电路工艺的改进和人们对电子产品需求的提升,单位芯片上集成的晶体管越来越多,需要处理的实际应用越来越复杂,这也给片上网络映射的设计带来更大的挑战。如何在相关体统约束条件下,将相关应用合理的映射到片上网络各个资源节点上,充分发挥已有的拓扑结构和通信机制的优势,达到以尽量少的功耗更好地完成相关任务处理这几年已成为片上网络设计研究的热点。本文基于典型的Mesh拓扑结构,从改进二维下单目标低功耗优化算法、低功耗低延迟多目标优化算法和三维下简化映射空间三个方面展开研究。具体研究工作如下:1、对如何将越来越复杂的应用任务有效地映射到片上网络处理单元上,达到以更少的能耗完成任务,提出了一种遗传算法和禁忌搜索算法相融合的新型片上网路低功耗映射算法。该方法充分利用遗传算法的强大的全局搜索能力,融合禁忌搜索的局部搜索能力强和突出的翻山特性来弥补遗传算法的局部搜索能力弱和早熟的缺陷,以实现更好的片上网络低功耗效果。实验结果表明,在同样的实验平台和功耗模型下,禁忌搜索遗传算法相比于早期的遗传算法能效提升显著,相比于后来改进的MGA、AGA算法也有能效优势。2、针对如何将应用任务快速有效的映射到片上网络上,在网络存在拥堵现象时,为实现低能耗、低时延等目标,文章优化了多目标模型并提出了一种改进的量子遗传算法解决片上网络映射问题。采用加权和法考虑网络拥堵时延,并引入通信带宽量化适应值,便于类比分析映射效果;优化算法上结合应用任务和片上网络结构特点,利用任务节点相关链路数和通信权重双重优先标准构建较优初始解集,以使得量子遗传算法改进后映射寻优收敛更加快速高效。实验结果表明,在同样的多目标映射模型下,改进的量子遗传算法映射寻优更快更精准。3、三维片上网络以其良好的通信特性会成为未来发展的主流,其映射空间也变得更加巨大,如何更加快速高效地完成相关应用任务的映射显得更加困难。低功耗是三维片上网络映射需要解决的主要问题,NP难问题更加突出,文中提出了一种简化解集空间的方法再通过智能搜索完成相关映射,很好的解决了这个问题。结合应用特点和三维片上网络结构特征,我们可以首先确定几个任务节点的映射位置,映射过程中存在对称子集的选择一个进行搜索即可,从而大大简化优化解集空间,最后通过禁忌遗传算法和量子遗传算法实现搜索任务。实现结果表明,该方法同时简化和优化了解集空间,缩减了映射实现计算量,使得更精确快速的获得映射结果。