温度自适应的三维集成片上网络高效通信方法研究

项目名称： 温度自适应的三维集成片上网络高效通信方法研究

项目编号： No.61376024

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 麦穗冬

作者单位： 广州中国科学院先进技术研究所

项目金额： 80万元

中文摘要： 三维集成片上网络成为众核芯片一种高效的片上通信结构。然而三维集成片上系统中高功率密度极有可能引起芯片过热，使芯片无法工作甚至烧毁。如何保障在高功率密度下，进行高效率通信，优化传输性能，并规避温度热点，成为亟需解决的问题。目前绝大多数的片上通信方法着重于降低传输延迟，但其通信路径可能造成温度热点。 本课题以温度模型为切入点，旨在研究感知温度并规避热点的高效率通信。 首先建立感知工作负载的三维集成片上网络温度模型，考虑硅穿孔等所引起的热效应。基于此模型，实时测量温度，检测性能参数，预测温度热点。在路由中运用温度信息，选择温度和拥塞较低的路径，在温度约束下，全面优化一对一、一对多、多对一等三种通信模式的传输效率。当预测或检测到即将出现热点时，主动地实时控制相应节点的温度，规划通信路径以规避热点。并提出低硬件开销的路由死锁避免方法。 可以作为进一步研究三维集成片上系统的线索，推进高性能芯片的研究。

中文关键词： 片上网络；三维集成；高性能通信；感知温度；

英文摘要： Three-dimensional networks-on-chip (NoC) have been proposed as an effective on-chip communication infrastructure for many-core SoCs. High power density caused by high computation performance and data traffic volume, however, can generate excessive heat ac

英文关键词： Networks-on-chip；Three-dimensional integration；High performance communication；Thermal-awareness；