BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
NGUYỄN VĂN CƢỜNG
NGHIÊN CỨU NoC CẤU HÌNH LẠI ĐƢỢC TRÊN FPGA VÀ PHÁT TRIỂN
THUẬT TOÁN ÁNH XẠ ĐỘNG ỨNG DỤNG TRÊN NỀN TẢNG NoC
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
Hà Nội – 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
NGUYỄN VĂN CƢỜNG
NGHIÊN CỨU NoC CẤU HÌNH LẠI ĐƢỢC TRÊN FPGA VÀ PHÁT TRIỂN
THUẬT TOÁN ÁNH XẠ ĐỘNG ỨNG DỤNG TRÊN NỀN TẢNG NoC
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử
Mã số: 62520203
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. PHẠM NGỌC NAM
Hà Nội – 2017
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng các kết quả khoa học được trình bày trong quyển luận án này
là kết quả nghiên cứu của bản thân tôi trong suốt thời gian làm nghiên cứu sinh và chưa
từng xuất hiện trong công bố của các tác giả khác. Các kết quả nghiên cứu là chính xác và
trung thực.
Hà Nội, ngày 08 tháng 05 năm 2017
Giáo viên hướng dẫn Tác giả
PGS. TS. Phạm Ngọc Nam Nguyễn Văn Cường
ii
LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc và kính trọng đến thầy giáo PGS. TS.
Phạm Ngọc Nam, người đã hướng dẫn và định hướng khoa học cho tôi trong suốt khóa
học. Cảm ơn các thành viên nhóm NoC của Lab ESRC đã hỗ trợ và cùng tôi thực hiện
một số thí nghiệm trong luận án này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Lãnh đạo, quý thầy cô và cán bộ, chuyên viên trong
Viện Điện tử Viễn thông, Bộ môn Điện tử và Kỹ thuật máy tính và Viện Đào tạo Sau Đại
học đã tạo các điều kiện thuận lợi về nơi học tập, nghiên cứu, các thủ tục hành chính và
góp ý chuyên môn cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường Đại học
Bách khoa Hà Nội.
Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Công nghiệp
Tp.HCM, Ban Lãnh đạo và đồng nghiệp của tôi tại Phân hiệu Quảng Ngãi đã tạo các điều
kiện thuận lợi về thời gian để tôi học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Bách khoa Hà
Nội. Xin cảm ơn các nghiên cứu sinh đã quan tâm và động viên tôi trong suốt khóa học.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, đặc biệt là vợ và các con của tôi.
Những người đã luôn động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian vừa qua. Đây cũng là
động lực lớn nhất để tôi vượt qua các khó khăn và hoàn thành luận án này.
Tác giả
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................................. ii
MỤC LỤC ............................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ..............................................................................................vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ......................................................................................... x
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .................................................................................................. xii
MỞ ĐẦU ................................................................................................................................. 1
1. Đặt vấn đề .................................................................................................................... 1
2. Mục tiêu, đối tượng, phương pháp và phạm vi nghiên cứu ....................... 3
3. Các kết quả đạt được của luận án ....................................................................... 5
4. Cấu trúc của luận án................................................................................................. 6
CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ............................................................................................. 7
1.1. Lý thuyết về mạng trên chip.................................................................................. 7
1.1.1. Nguồn gốc và thuật ngữ .....................................................................................................7
1.1.2. Cấu hình mạng ........................................................................................................................8
1.1.2.1. Mạng lưới n-chiều (n-Dimensional Mesh) ................................................9
1.1.2.2. Mạng K-ary n-cube ..............................................................................................9
1.1.2.3. Mạng có số chiều thấp ..................................................................................... 10
1.1.3. Cơ chế điều khiển luồng .................................................................................................. 10
1.1.3.1. Bản tin .................................................................................................................... 10
1.1.3.2. Cơ chế điều khiển luồng Store-and-Forward (SAF) .......................... 11
1.1.3.3. Cơ chế điều khiển luồng Wormhole (WH)............................................. 11
1.1.3.4. Cơ chế điều khiển luồng Virtual cut-through (VCT) ......................... 12
1.1.3.5. Cơ chế điều khiển luồng kênh ảo (Virtual Channel) ......................... 12
1.1.4. Thuật toán định tuyến ..................................................................................................... 13
1.1.4.1. Phân loại định tuyến ........................................................................................ 13
1.1.4.2. Các vấn đề trong định tuyến......................................................................... 14
1.1.5. Tổng quan kiến trúc bộ định tuyến............................................................................ 14
1.2. Công nghệ FPGA...................................................................................................... 16
