基于量子粒群的三维片上网络低功耗映射算法研究

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1、ＴＰ１００５８３９３＇ｉＨＫｊｉｘｉｆｃ：．ｉ参＾ｌ＾ｐ，＇＾论文题目：基于量子粒群的Ｈ维片上网＇．．．：．，：．Ｖ＾：＾络低功耗映射算法研究．＾＾苗．、宙＼学科专业：计算机科学与技术卷作者姓名：黄翠？！［‘．；，ｊｔ导教！）巧：张大坤教授一完成日期二Ｑ五年十二月ｉ＝－？／＇講議－■ＨｉｉＵＤＨｋ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究王作和取得的研究成果，除了文中特别加标注和致谢之处外，

2、论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津工业大学或其他教育化构的学化或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：Ａ签字日期：＞４年３月日７＾学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津工业大学有关保留、使用学位论文的规定。＾特授权天津工业大学可１＾将学位论义的舍部或部分内巧编入有关微据産讲巧、检索，并采用影印缩印或扫描等复制手段保存、汇编［＾＞１供查阅和借阅。同意学

3、校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：端ｉｆ＇：３月签字日期年日签字日期；１；日７？冷年含月＾学位论文的主要创新点一、、收敛速度快本文利用量子粒子群算法具有全局收敛性、寻优能力强、控制参数少及鲁棒性等诸多优点，首次将量子粒子群算法应用到Ｈ维片上网络低功耗映射问题中，并与基于粒子群的Ｈ维片上网络映射算法进行了对比。仿真实验结果表明，基于量子粒子群的映射算法比基于粒子群的映射算法收敛速度

4、更快，最大提高９０．４８％；－，８０同时，有效地降低了Ｈ维片上网络映射功耗特别是对核数为２０的应用特征图优化效果最好，功耗最大降低了２０．９９％。二、基于量子粒子群的映射算法能明显地降低映射功耗，但当应一用特征图规模较大时，功耗优化效率降低。针对这问题，本文提出一种基于多样性控制量子粒子群的Ｈ维片上网络低功耗映射算法，并，与基于量子粒子群的映射算法进行对比，仿真实验结果表明当应用特征图规模较大时１２０核Ｗ上），基于多样性控制量子粒子群的映射（４？算法仍能保持较稳定的功耗

5、优化效率（．０８％８．０４％），并且收敛速度更快，最大提局了６６．７％。摘要二维片上网络口ＤＮｏＣ）是为了克服基于总线系统的芯件（ＳｏＣ）体系结构在功耗一、通信带宽＾心及物理设计等方面的局限而诞生的。但随着芯片集成度的进步提高，２ＤＮｏＣ在布局布线、面积、封装密度Ｗ及功耗等方面都己经到达了瓶颈，因而，Ｓ维片上网络（３ＤＮｏＣ）应运而生。３ＤＮｏＣ拥有更低的互连损耗、更短的全局互连。在、更小的体积、更离的封装密度Ｗ及更高的性能等诸多优势Ｄ上是关键问题之一３ＮｏＣ

6、的研究中，如何将计算任务映射到３ＤＮｏＣ节点，３ＤＮｏＣ映射问题对系统的功耗、延迟等性能均有很大影响，映射优化已成为解决３ＤＮｏＣ降低功耗、改善散热等问题的重要手段，从多个角度研究更好的３ＤＮｏＣ映射算法非常必要。本文对３Ｄ，主，ＮｏＣ映射算法进行了研究要完成了Ｗ下工作。首先利用量子粒子群算法的全局收敛性和收敛速度更快的特点，首次将量子粒子群算法应用到犯ＮｏＣ低功耗映射问题中，并与基于粒子群的犯ＮｏＣ映射算法进行了对比，仿真结果表明，基于量子粒子群的映射算法比基于粒

7、子群的映射算法收敛速度更快，最大提高９０．４８％同时有效地降低了３ＤＮｏＣ的映射功耗，尤其是对于核；－．９９％数为２０８０的应用特征图优化效果更为明显，功耗最大降低了２０，；其次一为了解决大规模３ＤＮｏＣ的低功耗映射问题，提出种基于多样性控制量子粒子群的低功耗映射算法，并与基于量子粒子群的映射算法进行对比，仿真实验结果表明，当应用特征图规模较大（１２０核Ｗ上）时，该算法仍能保持较稳定的功耗优４￣化效率．０８％８．０４％，并且收敛速度更快，最大提高了６６．７％。（）：

8、Ｈ维片上网络；关键词；低功耗映射：量子粒子群算法多样性控制量子粒子群ＡＢＳＴＲＡＣＴＩ打ｏｒｄｅｒｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓｏｆＳｙｓｔｅｍｏｎＣｈｉｐＳｏＣｉｎｏｗｅｒ（）ｐｃｏｎｓｕｍｔｉｏｎｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｂａｎｄｗｉｄｔｈｈｓｉｃａｌｄｅｓｉｎａｎｄｓｏｏ打ｐ，，ｐｙｇ，－Ｄｔ２ＤＮｏｗｔｔＴｗｏｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＮｅｗｏｒｋｏｎＣｈｉＣ