| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 目录 | 第8-11页 |
| 1 绪论 | 第11-20页 |
| 1.1 研究背景 | 第11-17页 |
| 1.1.1 片上互连——未来众核片上系统的瓶颈 | 第11页 |
| 1.1.2 电互连网络遭遇性能瓶颈 | 第11-12页 |
| 1.1.3 光互连网络优势 | 第12-13页 |
| 1.1.4 光互连技术发展现状和趋势 | 第13-16页 |
| 1.1.5 片上光互连技术存在的问题及未来的发展趋势 | 第16-17页 |
| 1.2 本文的研究意义及主要内容 | 第17-20页 |
| 2 片上光互连体系结构 | 第20-32页 |
| 2.1 硅基光子学发展现状 | 第20-21页 |
| 2.2 硅基光器件 | 第21-24页 |
| 2.2.1 波导 | 第21-22页 |
| 2.2.2 光发射器 | 第22页 |
| 2.2.3 光接收器 | 第22页 |
| 2.2.4 微环谐振器 | 第22-24页 |
| 2.3 片上网络的基本概念 | 第24-25页 |
| 2.3.1 时延 | 第24页 |
| 2.3.2 功耗 | 第24页 |
| 2.3.3 面积 | 第24-25页 |
| 2.3.4 吞吐量 | 第25页 |
| 2.4 电路交换结构 | 第25-27页 |
| 2.5 光互连网络拓扑结构分析 | 第27-28页 |
| 2.5.1 网络架构概述 | 第27-28页 |
| 2.6 几种典型片上网络结构 | 第28-30页 |
| 2.6.1 总线结构片上光网络 | 第28-29页 |
| 2.6.2 光Mesh拓扑结构 | 第29-30页 |
| 2.6.3 光电混合Torus网络 | 第30页 |
| 2.7 本章小结 | 第30-32页 |
| 3 片上光互连系统评估和性能分析 | 第32-52页 |
| 3.1 基于微环的光交换开关 | 第32-34页 |
| 3.1.1 基于微环光开关的基本原理和结构 | 第33页 |
| 3.1.2 经典光交换开关 | 第33-34页 |
| 3.2 片上光互连网络仿真平台 | 第34-40页 |
| 3.2.1 OMNET++ | 第34-35页 |
| 3.2.2 PhoenixSim仿真平台概述 | 第35页 |
| 3.2.3 PhoenixSim仿真平台中模型的基本定义 | 第35-36页 |
| 3.2.4 一个简易4×4光互连网络结构仿真 | 第36-38页 |
| 3.2.5 单环基本模块在软件中存在的问题 | 第38-39页 |
| 3.2.6 对仿真软件模型库的修改 | 第39-40页 |
| 3.3 4×4非阻塞硅基光交换网络的设计 | 第40页 |
| 3.4 基于7个微环的4×4非阻塞硅基光交换网络结构设计 | 第40-43页 |
| 3.5 基于7个微环的4×4非阻塞硅基光交换网络系统评估 | 第43-46页 |
| 3.5.1 插入损耗分析 | 第43-45页 |
| 3.5.2 功耗分析 | 第45-46页 |
| 3.5.3 小结 | 第46页 |
| 3.6 基于5个微环的4×4非阻塞硅基光交换网络结构设计 | 第46-48页 |
| 3.7 基于5个微环的4×4非阻塞硅基光交换网络系统评估 | 第48-51页 |
| 3.7.1 插入损耗分析 | 第48-50页 |
| 3.7.2 功耗分析 | 第50-51页 |
| 3.7.3 小结 | 第51页 |
| 3.8 本章小结 | 第51-52页 |
| 4 FPGA实验平台搭建探索及测试 | 第52-64页 |
| 4.1 FPGA介绍及硬件实现 | 第52-55页 |
| 4.1.1 FPGA简介 | 第52-53页 |
| 4.1.2 高性能FPGA选型 | 第53页 |
| 4.1.3 软件开发工具 | 第53-55页 |
| 4.2 基于Aurora协议分析 | 第55-58页 |
| 4.2.1 Aurona IP核的生成 | 第55-57页 |
| 4.2.2 基于Aurora协议的光链路测试 | 第57-58页 |
| 4.3 硬件实验平台整体设计、测试结果及分析 | 第58-62页 |
| 4.3.1 误码率测试分析 | 第58-59页 |
| 4.3.2 4板环路硬件平台的搭建 | 第59-61页 |
| 4.3.3 时延和传输效率测试结果分析 | 第61-62页 |
| 4.4 本章小结 | 第62-64页 |
| 5 总结与展望 | 第64-66页 |
| 5.1 总结 | 第64页 |
| 5.2 展望 | 第64-66页 |
| 参考文献 | 第66-71页 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 | 第71页 |
