计算机工程与科学

作者：唐岩, 李晨, 陈小文, 鲁建壮, 郭阳

单位：1.国防科技大学计算机学院,湖南 长沙 410073;2.先进微处理器芯片与系统重点实验室,湖南 长沙 410073

关键词：定制网络,流量分析,片上网络,拓扑结构生成,

基金：国家自然科学基金（62202478）;国防科技大学自主创新科学基金（23-ZZCX-JDZ-12）

在当今时代，众多IP被融入复杂的片上系统设计中，这些IP模块种类各异，涉及不同的数据宽度、工作频率和流量模型。通常，连接这些IP模块的是采用规则拓扑结构的片上网络。然而，这种传统结构可能导致链路负载不平衡和冗余，进而影响性能和开销。尽管定制拓扑结构已成为优化设计领域专用片上网络的有效解决方案，但这要求设计师具备深厚专业知识并需要大量的设计迭代时间。提出了一种面向领域专用的片上网络定制拓扑结构生成框架，该框架根据硬件配置、流量需求和设计目标要求，采用快速拓扑结构设计探索方法，自动生成优化的拓扑结构。框架首先通过架构分析将拓扑结构因素转化为组合优化问题，进而提出流量均衡分组方法以适应大规模片上网络设计探索，最后利用改进的分层排序方法实现多目标优化。实验结果表明，该框架能够依据不同需求快速地生成拓扑结构。与规则拓扑结构相比，该框架生成的拓扑结构能至少提升特定的领域专用片上系统75%的带宽性能，或降低其26%的面积开销。

来源：2026年第2期

《计算机工程与科学》期刊编辑部

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