Interconnect-Centric Design for Advanced SoC and NoC.pdf

### Interconnect-Centric设计在高级SoC与NoC中的应用 #### 一、引言 随着集成电路技术的不断发展，系统级芯片(System on Chip, SoC)以及片上网络(Network on Chip, NoC)的设计变得日益复杂。为了应对这种挑战，《Interconnect-Centric Design for Advanced SoC and NoC》这本书提出了以互连为中心的设计方法，旨在优化SoC和NoC的性能、功耗以及可靠性等关键指标。本书由Jari Nurmi、Hannu Tenhunen、Jouni Isoaho和Axel Jantsch共同编辑，并由Kluwer Academic Publishers出版。 #### 二、物理与电气问题 **1. 基于通信的设计方法在NoC中的应用** Jan Rabaey在此章节中探讨了如何基于通信需求来设计NoC架构。他提出了一种方法论，该方法论着重于提高通信效率，减少延迟并降低能耗。 **2. 电线作为互连介质** Li-Rong Zheng和Hannu Tenhunen讨论了电线在互连系统中的作用及其局限性。这部分内容深入分析了电线在高频传输时面临的挑战，如信号衰减和反射等问题，并探讨了可能的解决方案。 **3. 全局互连分析** Tero Nurmi等人对全局互连进行了全面分析，包括信号完整性、功率分配以及热管理等方面。这一部分为读者提供了关于如何评估和优化整个系统互连性能的重要见解。 **4. 片上电感互连的设计方法** Magdy Ali El-Moursy和Eby Friedman介绍了用于片上电感互连的设计方法。这些方法对于提高信号质量和降低电磁干扰至关重要。 **5. 高性能设计中的时钟分布** Stefan Rusu讨论了时钟信号在网络中的传播方式以及如何优化时钟分布以提高系统的整体性能。 #### 三、逻辑与架构问题 **6. 容错互连方案** Heiko Zimmer和Axel Jantsch探讨了几种容错互连方案，这些方案可以在一定程度上容忍硬件故障而不会导致系统崩溃。 **7. 总线上的功耗降低编码** Paul P.Sotiriadis介绍了一种用于降低总线功耗的技术——功耗降低编码(Power Reduction Coding)，该技术通过对数据进行编码以减少不必要的切换活动来降低功耗。 **8. NoC中的总线结构** Vesa Lahtinen等人讨论了NoC中总线结构的设计考虑因素。这部分内容强调了不同总线架构的选择对于提高NoC性能的重要性。 **9. 从总线到网络的转变** David Sigüenza Tortosa和Jari Nurmi讨论了从传统的总线架构向NoC架构的转变过程。他们分析了这一转变带来的好处以及实现这种转变所面临的挑战。 **10. 片上包网络中的仲裁和路由方案** Heikki Kariniemi和Jari Nurmi研究了NoC中仲裁和路由机制的不同设计方案。这部分内容对于理解如何有效地管理和控制数据包在网络中的流动至关重要。 #### 四、设计方法论与工具 **11. 自定时方法在NoC中降低噪声的应用** Pasi Liljeberg等人介绍了一种自定时(self-timed)方法，这种方法可以显著减少NoC中的噪声问题，从而提高系统的可靠性和性能。 **12. 正式通信建模与精炼** Juha Plosila等人探讨了正式通信模型及其在NoC设计中的应用。这部分内容强调了通过形式化方法来确保设计正确性的必要性。 **13. 多处理器SoC模拟中的网络中心系统级模型** Jan Madsen等人提出了一种网络中心(system-level model)模型，该模型可以用于多处理器SoC的仿真。这部分内容为开发人员提供了一种高效的方法来评估其设计在系统级的行为表现。 ### 结语 《Interconnect-Centric Design for Advanced SoC and NoC》是一本涵盖了从物理层到系统层的广泛议题的综合性著作。它不仅提供了理论基础，还包含了许多实用的设计技巧和案例研究，对于从事SoC和NoC设计的研究人员和工程师来说是一本宝贵的参考书。通过深入阅读本书，读者可以获得构建高性能、低功耗SoC和NoC所需的关键知识和技术。