【摘 要】
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多处理器片上系统对通信带宽的要求与日俱增，结合三维集成电路和片上网络的优点，三维片上网络被提出以满足高性能、多功能、缩小芯片面积等设计要求。但是，由多层高功耗密度的电
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多处理器片上系统对通信带宽的要求与日俱增，结合三维集成电路和片上网络的优点，三维片上网络被提出以满足高性能、多功能、缩小芯片面积等设计要求。但是，由多层高功耗密度的电路堆叠而成的结构造成了系统温度过高的问题，这样的热问题成为三维片上网络系统设计中新的挑战。
本文首先介绍了对于三维片上网络温度特性和热均衡设计的研究现状，阐述了针对三维片上网络热问题的研究意义。然后通过对传统的热建模方法和温度计算方法的介绍，提出本文的研究工作中所采用的热模型和温度计算方法。为了对三维片上网络结构进行温度分析，设计了一个周期精确的三维片上网络系统性能仿真器。结合功耗模型和温度分析软件，从而建立一个热分析环境，并通过实验说明了该热分析环境的有用性。
接着，通过对三维Mesh片上网络结构上同一层核和不同层核之间的热关联进行分析，得出三维Mesh片上网络结构的热特性。根据这些热特性结论，本文提出了针对三维Mesh片上网络结构的热均衡路由算法和路由器设计。并使用建立好的热分析环境对该热均衡路由算法进行评估实验。
实验结果表明，我们提出的热均衡edge路由算法和传统的xyz路由算法相比，能有效的降低系统的平均温度和最高温度。这说明edge路由算法不仅使系统的温度分布更均衡，还使系统的整体散热效率得到了提高。
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