🔴 片上网络(NoC)从零到精通

25课完整课程 · 从基础概念到完整SoC · Verilog实战验证

25
课程数
5
学习阶段
25+
Verilog模块
400KB+
课程内容

📚 课程简介

本课程从零开始,系统讲解片上网络(Network-on-Chip)的设计与实现。涵盖拓扑、路由、仲裁、流控、路由器微架构等核心主题,配合大量Verilog代码和Verilator验证。从2×2 Mesh到完整NoC SoC,循序渐进掌握NoC设计的全部知识。

架构原理 Verilog实现 仿真验证

📘 第一阶段:NoC基础 (1-5)

第1课:片上网络概述
NoC概念、发展动机、核心组成
第2课:网络拓扑
Mesh/Torus/Butterfly拓扑与选择
第3课:路由算法
XY路由、自适应路由原理
第4课:交换技术
存储转发/虚拟直通/虫孔交换
第5课:片上网络vs总线
NoC与总线的对比与混合互联

📗 第二阶段:路由与仲裁 (6-10)

第6课:确定性路由
XY/维序/源路由与死锁证明
第7课:自适应路由
最小自适应/转弯模型/拥塞感知
第8课:路由避免死锁
CDG/转弯模型/VC避免死锁
第9课:仲裁器
Round-Robin/固定优先级/矩阵仲裁
第10课:虚拟通道
VC原理/死锁避免/QoS支持

📙 第三阶段:流控 (11-15)

第11课:流控概述
流控分类/缓冲区管理/背压机制
第12课:基于信用的流控
信用计数/信用返回/流水线优化
第13课:基于ON/OFF的流控
阈值设计/振荡问题/与信用对比
第14课:虫孔交换
路径建立/释放/阻塞管理
第15课:虚拟直通与切片交换
VCT/切片交换/与虫孔对比

📕 第四阶段:路由器设计 (16-20)

第16课:路由器微架构
4阶段/3阶段流水线/各组件详解
第17课:输入缓冲设计
FIFO/SRAM/旁路/深度优化
第18课:交叉开关
全连接/部分连接/多播/面积优化
第19课:路由器流水线
推测/前瞻/旁路优化技术
第20课:低功耗路由器
时钟门控/缓冲区关闭/电压岛

🎯 第五阶段:实战项目 (21-25)

第21课:2×2 Mesh NoC
最小Mesh NoC完整实现与测试
第22课:4×4 Mesh NoC
参数化设计与性能分析
第23课:虚拟通道路由器
2-VC路由器完整实现
第24课:自适应路由NoC
拥塞感知路由+VC+完整测试
第25课:毕业项目
完整NoC SoC设计与验证