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题名基于混合模式路由的脑启发片上网络架构
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作者
王智超
陈亮
李千鹏
陈奥新
刘昕
宋文娜
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机构
中国科学院自动化研究所
中国科学院大学人工智能学院
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出处
《计算机研究与发展》
北大核心
2025年第11期2663-2675,共13页
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基金
科技创新2030-“脑科学与类脑研究”重大项目(2021ZD0200300)。
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文摘
大规模神经形态平台的兴起和发展要求片上网络(network-on-chip,NoC)具备高效的数据传输机制.现有工作在开发高性能路由拓扑架构和设计路由策略方面已经做出了许多努力,但它们仍然受限于单一传输模式或扩展性差的问题,这导致神经形态计算的效率低.受人脑网络小世界特性的启发,提出了一种高效的片上网络路由方案——区域广播(region-broadcast,ReB),能够直接支持单播、多播和广播的混合传输模式.此外,部署了一种突触连接索引方法,以适应所提出的路由方案并支持这种混合模式的传输.这种方法替代了传统的多播路由表,有效提高了网络扩展性并降低功耗.实验结果表明,与现有工作相比,ReB路由方案将峰值脉冲流量和链路负载标准差分别降低了11.5%和20.4%.在合成流量、脉冲神经网络应用和脑皮质柱网络验证下,ReB策略有效提升了片上网络的延迟、吞吐量和功耗等方面的性能.最后,所提出的ReB路由器的带宽达到0.24 spike/cycle,硬件实现面积仅为0.014 mm^(2).
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关键词
片上网络
脑启发
路由方案
混合模式路由器
突触连接索引
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Keywords
network-on-chip(NoC)
brain-inspired
routing scheme
hybrid-mode router
synaptic connections indexing
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分类号
TP389.1
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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