4、片上网络的服务质量控制、可靠性设计与能耗感知任务调度

片上网络的服务质量控制、可靠性设计与能耗感知任务调度

1. 服务质量控制

1.1 面向连接的方案

面向连接的方案中，保证服务的数据包会在为它们预留的特定通道或缓冲区中传输。具体而言，在保证服务（GS）数据包注入网络之前，就会建立源 - 目的对之间的连接路径。

这种静态预分配方式虽然能可靠地实现服务质量（QoS）要求，因为连接的建立保证了特定流量的严格界限，但也存在一些缺点：
- 可能导致较高的服务延迟。
- 没有考虑到数据需求的临时变化所产生的热点问题，从而使得片上网络（NoC）的可扩展性较差。

构建设置阶段的编程模型有两种类型：
- 集中式编程 ：由配置管理器接管网络中的所有资源来进行预留设置。这种方法实现起来较为简单，但仅适用于小型系统。
- 分布式编程 ：由每个本地路由器处理所有资源预留。尽管路由器存在硬件开销，但由于其更好的灵活性，在大型系统中颇受欢迎。

然而，面向连接的QoS机制存在硬件开销大、可扩展性差、带宽使用效率低等问题。而且，保证流量的设置阶段会带来时间开销，可能导致非确定性应用的效率低下。

1.2 无连接的方案

无连接方案是在NoC中支持不同服务级别的另一种方式，它根据流量的QoS要求对资源权限进行优先级排序。这是一种分布式技术，允许将流量分类到不同的服务级别，这些服务级别通常与交换机内的不同虚拟通道相对应。

当具有不同QoS要求的两个流量同时出现在同一通道上时，优先级较高的流量可以中断优先级较低的流量并优先通过该通道。无连接方案更能适应网