多核系统中NoC通讯架构的关键技术

虫孔交换结构的处理过程如下：数据包的片段到达虫孔交换结构，存储在输入通道缓存单元中，并进行路由计算。得到路由信息后，数据包提出传输请求，仲裁器根据请求进行带宽资源分配，一旦该数据片被允许传输，它将被交换到目的端口并投递出去，直到数据包的最后一个片段离开交换节点。根据此处理过程，虫孔交换电路的结构如图11所示，由缓存单元、路由计算单元、仲裁请求管理单元、交换分配和交换阵列5部分组成。

在VLSI实现中，NoC交换节点多采用流水结构设计，一般流水处理结构分为路由计算、通道分配、交换分配、数据交换和传输等5级。在NoC设计中，总是希望得到良好的网络性能，从交换节点设计角度考虑，减少交换结构的流水处理级数是缩短网络延时的有效方法，流水处理级数越少，数据包通过交换节点的时间就越短。
不同的NoC交换技术，对应着不同的网络性能和实现代价，要根据实际要求进行选择。

6 片上网络面临的挑战
为提高片上网络的资源单元处理速度，降低通信通路间以及资源单元互连问的通信延迟，片上网络的设计面临以下几方面挑战：
(1)任务分配与调度，片上网络将通信任务分配到合适的处理单元，并且尽量以最佳方式为这些任务进行排序，此步骤是典型的多处理器系统的关键设计步骤。
(2)网络分配，包括处理单元映射与路径分配。处理单元映射对系统功耗起着决定性的影响，路径分配则是对执行性能产生直接影响。
(3)动态网络最佳化路径分配，对静态通信路径分配时，由于对即时性的要求较低，因此只要对现有的最短路径进行确认即可。但对于片上网络的动态通信而言，需要将计算机网络中的动态网络调度算法进行调整，应用到片上网络应用中。

7 结束语
NoC通讯方式是目前多核系统通讯结构中研究最为广泛的结构，也使得NoC成为当前研究热点，部分大学、研究所以及工业界的研究单位正积极从事NoC研究工作，但是NoC依然面临着许多技术挑战。在实际应用中，应根据系统的实际要求，选择合适的拓扑结构和交换技术，避免一味追求最新的技术而带来其他的问题。