MERCURY——一种基于OCB与NoC互连的SoC混合互连结构设计

• 作 者: 刘鹏
• 机 构: 哈尔滨工业大学
• 出 处: 哈尔滨工业大学
• 发表日期: 2005年期
• 关键词: 片上系统 片上总线 片上网络 仲裁 路由 深亚微米工艺

随着深亚微米工艺技术、设计技术的迅速发展，集成电路已进入片上系统(SoC)时代。SoC互连结构已经成为SoC片上通信的核心问题，他将直接决定SoC芯片的性能。如何优化SoC的互连结构，以满足未来SoC几十甚至几百个IP核之间通信需要，从而充分发挥每个IP核的性能；以及SoC互连结构的可重用性问题已经成为SoC互连结构研究方面亟待解决的两个重要问题。
本文在分析片上总线(OCB)和片上网络(NoC)互连结构的优缺点以及限制这两种互连结构在SoC中应用原因的基础上，针对这两种结构优缺点及SoC日益增强的对芯片通信服务质量(QoS)的要求，提出了一种OCB与NoC互连的SoC混合互连结构——MERCURY，该结构集OCB互连通信方式的高速度、低面积开销与NoC互连通信方式的并行通信、大吞吐量、通信带宽高，可扩展性好的优点于一身，能够改善芯片全局通信质量，满足SoC系统日益增强的对片上通信QoS要求。在SoC互连结构研究方面进行了有益的探索。
研究的内容主要包括以四个部分：首先，提出一种新型的OCB仲裁算法——GPRR算法，并对其合理性进行证明。选择合适的路由算法，仲裁机制，缓存策略以及交换模式，并完成对MERCURY结构规范的制定。其次，完成MERCURY结构的模块划分，并在此基础上完成OCB仲裁器部分和NoC部分的RTL代码编写工作。然后，使用PERL建立一套随机测试与性能分析环境，并对系统模块进行功能仿真。最后，使用Synopsys公司综合工具DesignCompiler对系统进行综合，得出门级网表。