[发明专利]一种片上网络分支界定任务映射方法

说明书

本发明公开一种片上网络分支界定任务映射方法，包括确定需要设计的应用的任务图、基于传输带宽要求所定义的两个任务节点连接边的延迟限制值以及所选定的NoC拓扑结构；从根节点开始，对每一个树形搜索的分支进行路径遍历,对未映射的子任务节点的任务节点映射到NoC阵列中没有被占用的路由结点上，直到任务图中的所有任务节点都被一一对应地映射到路由结点上，完成映射，形成任务映射方案。本发明采用任务节点间的数据传输量作为限制来约束分支轮询，减少映射方案开发的CPU时间，并平衡系统网络负载，可大大改善基于异构NoC的应用系统的性能。

技术领域

本发明涉及片上网络设计技术领域，特别是涉及一种片上网络分支界定任务映射方法。

背景技术

随着片上系统SoC技术的发展，越来越多的IP和处理器被集成在一个芯片上来实现越来越复杂的功能。传统的总线互连和点对点互连都已经无法满足SoC 对于数据传输带宽和功耗的需求。片上网络NoC是一种网络架构式的片上通信方式。它利用路由器阵列将各个IP和处理器连接在一起，从而可以高效低耗地实现全局异步局部同步的复杂SoC设计。

在针对于某一特定应用的片上网络的设计过程中，将构成应用的不同任务一一对应地映射到不同的路由器上是十分关键的一步。不同的映射方案所带来的传输效率和所消耗的动态功耗都是截然不同的。目前，上百种片上网络任务映射算法已经被报道。但绝大多数这些算法都致力于解决同构NoC的任务映射问题。随着片上系统上所实现的应用复杂度的日渐增加，集成在NoC上的具有不同尺寸的异构IP核变得越来越普遍，而在异构NoC系统中，严格的传输延迟应该被重视以避免在数据传输中的传输拥堵。具有不同尺寸的异构IP核为整个系统性能增加了新的约束层面。具有不同处理事件的不同IP核(即不同任务节点的不同执行时间)对整个片上网络系统的执行效率有着重要的影响，因此在任务映射过程中应该充分考虑这一影响。直到今天，只有少量的研究被报道来处理这种非一致性的任务映射问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种针对异构片上网络应用系统的片上网络分支界定任务快速映射方法，以快速有效的对同构或异构片上网络应用系统进行任务映射，能实现根据所需映射的某个特定应用的具体特性和所选定的片上网络拓扑结构，将应用的任务节点按照映射算法逐一映射到片上网络拓扑阵列上，从而快速找出最适合该应用的任务映射方案。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种片上网络分支界定任务映射方法，包括以下步骤：

确定需要设计的应用的任务图、基于传输带宽要求所定义的两个任务节点连接边的延迟限制值以及所选定的NoC拓扑结构；

对任务节点降序排序，选择根节点映射后，从根节点开始，对每一个树形搜索的分支进行路径遍历，选择热节点，对未映射的子任务节点的任务节点映射到NoC阵列中没有被占用的路由结点上，直到所有热节点映射完成，任务图中的所有任务节点都被一一对应地映射到路由结点上，完成映射，形成任务映射方案；

其中，任务节点映射时，每完成一个当前任务节点的映射尝试，判断当前已完成的映射路径的系统动态功耗是否满足相应的功耗要求，以及当前节点所对应的路由结点与邻居节点所对应的路由结点之间的数据延迟是否在对应的延迟限制值内，若系统动态功耗或路由结点之间的数据延迟不能满足要求，则剔除当前任务节点的映射方案。

所述两个任务节点连接边的延迟限制值，是根据一幅任务图中各个任务节点之间的数据传输量差值的平均或非平均分割进行定义和赋值的，所述传输数据量的差值是指连接边的最大传输量与连接边的最小传输量的差值。

所述系统动态功耗采用下式计算：