片上網絡相關技術研究綜述
電子技術應用
楊智予1，蔣華2，李京沐3
1.電子科技大學 計算機科學與工程學院；2.昆高新芯微電子（江蘇）有限公司；3.北京大學 軟件與微電子學院
摘要： 隨著集成電路技術向納米尺度深入發展，片上網絡（Network-on-Chip，NoC）作為解決多核系統通信瓶頸的關鍵技術，受到廣泛關注。基于最新研究成果，探討了影響NoC發展的幾個方面關鍵問題，包括拓撲結構、路由算法、交換機制和服務質量等方面的典型技術和最新進展。研究表明，當前一些新興技術顯著提升了NoC的性能，如降低通信延遲、提升吞吐量、優化功耗控制及提高資源利用率等。盡管如此，仍面臨集成難度高、流量管理難等諸多挑戰。最后，總結了NoC技術的現存問題，并探討了未來發展趨勢。
中圖分類號：TP302.7 文獻標志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256518
中文引用格式： 楊智予，蔣華，李京沐. 片上網絡相關技術研究綜述[J]. 電子技術應用，2025，51(8)：1-6.
英文引用格式： Yang Zhiyu，Jiang Hua，Li Jingmu. Research review of network-on-chip technologies[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(8)：1-6.
中文引用格式： 楊智予，蔣華，李京沐. 片上網絡相關技術研究綜述[J]. 電子技術應用，2025，51(8)：1-6.
英文引用格式： Yang Zhiyu，Jiang Hua，Li Jingmu. Research review of network-on-chip technologies[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(8)：1-6.
Research review of network-on-chip technologies
Yang Zhiyu1，Jiang Hua2，Li Jingmu3
1.School of Computer Science and Engineering， University of Electronic Science and Technology of China；2.Kungaoxin Microelectronics （Jiangsu） Co.，Ltd.；3.School of Software and Microelectronics，Peking University
Abstract： With the deep development of integrated circuit technology to the nanoscale, network-on-chip (NoC) has received extensive attention as a key technology to solve the communication bottleneck in multi-core systems. Based on the latest research results, this paper discusses several aspects of key issues affecting the development of NoC, including typical technologies and recent progress in topology, routing algorithms, switching mechanisms, and quality of service, etc. The study shows that some current emerging technologies significantly enhance the performance of NoC, such as lowering the communication latency, improving throughput, optimizing the power control, and increasing the resource utilization rate. Nevertheless, they still face many challenges such as high integration difficulty and difficult traffic management. Finally, this paper summarizes the existing problems of NoC technology and discusses the future development trend.
Key words : network on chips；topology；routing algorithm；switching mechanism；quality of service
引言
隨著半導體工藝的飛速發展和集成電路系統的日趨復雜，傳統基于總線架構的通信方式存在的通信效率低、可擴展性不佳、功耗較高等問題，已然無法滿足現代多核處理器的需求，片上網絡技術（Network-on-Chip，NoC）應運而生，提供了一種低延遲、高吞吐量、低能耗且占用芯片面積小的解決方案。
自 NoC 概念提出以來，該技術經過數十年的發展與應用，取得了顯著進步。但隨著系統規模擴大和性能要求提升，NoC設計面臨新的挑戰，如提升吞吐、減小延遲、降低功耗、確保容錯、增強可擴展性等。
本綜述聚焦于當前NoC技術最新進展，對拓撲結構、路由算法、交換機制和服務質量等相關技術進行回顧，探討當前技術存在的問題，并對未來發展趨勢做出了展望。
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作者信息：
楊智予1，蔣華2，李京沐3
（1.電子科技大學 計算機科學與工程學院，四川 成都 611731；
2.昆高新芯微電子（江蘇）有限公司，江蘇 蘇州 215347；
3.北京大學 軟件與微電子學院，北京 102600）
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