[发明专利]一种在3D片上网络的mapping方法

说明书

本发明提供了一种在3D片上网络的mapping方法。本发明包括以下步骤：步骤一、判断事件队列是否已满；若是，则直接使用现有的方法进行映射；若否，则进行步骤二。步骤二、利用branch‑bound算法和cut算法来进行处理，找到一个最优的映射方式，进行映射。步骤三、求解应用总的的最小运行时间。在本发明的目标是寻求应用的最小总运行时间的映射方式，在不断优化这映射方式的同时，限制即为寻找到最优映射方式的时间。在映射前找到最优的映射方式，避免直接进行映射的盲目性。同时cut算法减少映射的计算时间。

技术领域

本发明涉及网络计算技术领域，具体涉及一种在3D NoC的mapping方法。

背景技术

3D NoC（Network on Chips，片上网络）是在NoC的基础上由平面拓展为3D。由于空间形状发生变化，原有的平面上的mapping（映射）方法不再适用于3D。同时，3D NoC具有层间带宽大、散热层位于底层的特点，这使得靠近底层的核可以使用更高的频率进行计算，而远离底层的核频率则要低一些。某些更偏重于通信的应用更适合利用层与层之间的带宽。

现有的3D NoC上的mapping方法主要有两种：

1.prism(柱形)

柱形的mapping方法思路主要是充分利用原有的NoC上的mapping方法。该方法将应用分为任务数目和层数相等的若干份，然后在每一层上进行原有的NoC mapping方法。做完mapping之后因为每层任务数目相等且在每层的相同位置，故而被称为柱形。

2.tile(平铺)

平铺的方法倾向于将一层先铺满再去到其他层。该方法主要有利于计算密集型的应用，它能够充分利用某几层的计算能力。当然方法简单也是它的一大优势。

如今随着社会的发展，对于计算机的计算能力的要求越来越大。单一的芯片已然很难满足要求。所以利用多核同时计算便成为一种行之有效的方案，而在3D网络上进行计算则更佳。然而多核计算和单核计算的不同在于当每个应用被分割成不同的任务时，各个任务之间必须进行通信，同时各个任务的计算量也不一致。这时如何分配各个任务便成为了一个棘手的难题。本发明便提出了一种在3D网络上解决这一问题的方法。

发明内容

由于现有的方法各自拥有不能充分利用计算能力和不能利用通信能力、温度高等特点。本发明基于这两种方法的特点，提出一种能够更加适用于更多情况的、对通信密集型和计算密集型均适用的一种方法。本发明方法的目标是寻求应用总运行时间最小的mapping方式。在不断优化mapping方式的同时，限制寻找到最优mapping方式的时间。

一种在3D片上网络的mapping方法，包括以下步骤：

步骤一：判断事件队列是否已满；

若是，则直接进行mapping；

若否，则进行步骤二；

步骤二：寻找应用的映射位置；

步骤三：求解应用总的的最小运行时间，进行mapping。

进一步的，所述步骤二是利用分支界限法（branch-bound算法）和剪枝操作（cut算法）寻找应用的映射位置。

进一步的，所述分支界限法（branch-bound算法）是通过生成空间树，在树结构上对每个到达的应用进行映射分析，以找出最优映射方式。

进一步的，所述树结构包括核数层、位置层和形状层；每层有若干个分支，每个分支中有不同数量的核。

进一步的，所述核数层的每个分支为核数的分配方式；所述位置层将核数层的每个分支中的核进行位置编号；所述形状层用于变化形状，通过变化形状判断当前分支是否有空间进行映射。