10、片上网络的节能调度与双向通道架构创新

片上网络的节能调度与双向通道架构创新

1. 节能任务调度算法

在片上系统中，节能是一个重要的研究方向。有一种能量感知任务调度算法，它主要用于基于网络片上（NoC）的动态电压可扩展系统。该算法的核心目标是通过电压缩放来高效分配未使用的松弛时间，从而实现节能。

• NEAS算法 ：在任务优先级和任务分配阶段，提前考虑潜在的节能效果。它增加了将执行任务分散到多个处理单元（PE）的机会，进而增加了可用于节能的松弛时间。例如，在某些实验中，NEAS + PV - DVS和NEAS + MWC - DVS + RES之间的节能差异比其他情况更大，这是因为该算法提供了更多将任务分散到多个PE的机会，从而增加了潜在节能的松弛时间。
• MWC - DVS算法 ：把松弛分配问题转化为最大权重团问题，以贪婪的方式寻找一组可进行电压缩放的任务，从而迭代地实现节能。
• 重新调度技术 ：为了更好地利用松弛时间，还提出了一种高效的重新调度技术，它可以在功率优化过程中同步调整调度。

实验结果表明，使用TGFF标准基准测试时，该算法相比传统算法能更有效地利用松弛时间来节能。而且，当使用更多的电压等级时，节能效果会进一步提升。比如，使用3V（1.2V、1.0V和0.8V）和4V（1.2V、1.0V、0.9V和0.8V）进行比较，随着可用电压等级数量的增加，实际可达到的最低能耗更接近理想曲线，节能百分比也相应提高。

以下是不同电压等级下的节能百分比表格：
|电压等级|TG0|TG1|TG2|TG3|TG4|T