Cache一致性片上网络路由和流控研究

Cache一致性众核体系结构片上网络的设计与优化是当前计算机领域的前沿和热点研究内容。马胜、王志英编著的这本《Cache一致性片上网络路由和流控研究》“基于Cache一致性协议的结构和通信特征对片上网络路由和流控优化设计”这一目标，分7章分别介绍了相关工作，内容包括：研究背景和国内外研究现状，面向负载整合工作模式的路由算法设计，自适应路由算法流控机制的设计，全报文发送虚通道的分配策略，Cache一致性torus片上网络的死锁避免机制，以及高效支持Cache一致性协议中的聚合通信等。最后给出了对未来工作的展望。
《Cache一致性片上网络路由和流控研究》可作为高等院校计算机科学与技术相关专业的高年级本科生、研究生、教师、研究人员及工程技术人员的参考书，也可作为相关专业的研究生教材。

第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 众核时代的到来
1.1.2 片上网络的提出
1.1.3 众核结构Cache一致性协议
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 研究目标和研究意义
1.4 研究内容和创新点
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 创新点
1.5 本书组织结构
第2章 Cache一致性片上网络
2.1 片上网络背景知识
2.1.1 拓扑结构
2.1.2 路由算法
2.1.3 流控机制
2.1.4 路由器微结构和流水线
2.2 一致性协议对NoC设计的影响
2.2.1 一致性协议存在的必然性
2.2.2 一致性协议通信特性
2.3 模拟环境和性能测试方法学
2.3.1 Booksim模拟器
2.3.2 网络性能测试方法
2.3.3 FeS2模拟器
2.4 本章小结
第3章 负载整合模式的路由设计
3.1 引言
3.2 相关研究
3.3 研究动机
3.3.1 局部自适应算法的局限性
3.3.2 应用程序内部的干扰
3.3.3 应用程序之间的干扰
3.4 面向负载整合的自适应路由
3.4.1 拥塞信息传播网络
3.4.2 DBAR路由器微结构
3.5 实验评估
3.5.1 单区域性能
3.5.2 多区域性能
3.5.3 Concentrated Mesh性能
3.6 硬件开销讨论
3.6.1 连线资源
3.6.2 路由器开销
3.6.3 功耗和能量延迟积
3.7 进一步讨论
3.7.1 拥塞信息传播网络带宽
3.7.2 DBAR的可扩展性
3.7.3 拥塞信息传播延迟
3.8 本章小结
第4章 完全自适应路由的流控设计
4.1 引言
4.2 相关研究
4.2.1 死锁避免理论
4.2.2 完全自适应路由算法设计
4.3 研究动机
4.3.1 虚通道分配策略
4.3.2 路由灵活性
4.4 基于WPF的完全自适应路由
4.4.1 全报文发送
4.4.2 完全自适应路由算法
4.4.3 路由器微结构
4.5 实验评估
4.5.1 合成流量模式结果
4.5.2 PARSEC测试集结果
4.6 敏感性分析
4.6.1 单切片报文比例
4.6.2 虚通道深度
4.6.3 虚通道数目
4.6.4 网络规模
4.7 进一步讨论
4.7.1 报文长度和虚通道深度
4.7.2 DAMQ和混合流控机制
4.8 本章小结
第5章 Torus片上网络的流控设计
5.1 引言
5.2 传统设计的局限
5.2.1 Dateline
5.2.2 本地气泡策略
5.2.3 关键气泡策略
5.2.4 处理变长报文的低效性
5.3 切片气泡流控机制
5.3.1 理论描述
5.3.2 本地切片气泡策略
5.3.3 关键切片气泡策略
5.3.4 饿死现象
5.4 路由器流水线和微结构
5.4.1 FBFC路由器
5.4.2 VCT路由器
5.5 实验方法
5.6 一维torus网络性能测评
5.6.1 性能
5.6.2 缓存利用率
5.6.3 短报文和长报文的传输延迟
5.7 二维torus网络性能测评
5.7.1 4×4 torus网络性能
5.7.2 单切片比例敏感性分析
5.7.3 缓存数量敏感性分析
5.7.4 8×8 torus可扩展性分析
5.7.5 饿死现象对性能的影响
5.7.6 PARSEC测试集实验结果
5.7.7 FBFC硬件开销
5.8 进一步讨论
5.9 相关研究
5.10 本章小结
第6章 归约和多播通信的路由设计
6.1 引言
6.2 归约消息组合框架
6.2.1 消息组合表格式
6.2.2 消息组合实例
6.2.3 消息组合表项不足
6.3 均衡自适应多播路由算法
6.4 路由器流水线和微结构
6.5 实验评估
6.5.1 性能
6.5.2 多播虚拟网络性能
6.5.3 消息组合表大小
6.5.4 敏感性分析
6.6 功耗和能量延迟积分析
6.7 相关研究
6.7.1 消息组合
6.7.2 片上网络多播路由算法
6.8 本章小结
第7章 结束语
7.1 工作总结
7.2 研究展望
参考文献