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NoC体系结构性能评估及通讯元件设计的中期报告
中期报告：
1、研究背景
近年来，随着通信技术的飞速发展，大规模数据中心网络（DCN）已成为云计算、大数据等应用场景中不可或缺的一部分。而数据中心网络中的服务器之间通信的性能是关键因素之一。
在传统的基于层次化结构的数据中心网络中，由于数据包需要经过多个路由器转发才能到达目的地，因此通信延迟较高，这使得数据中心的性能无法达到最优。因此，提出了一种新的数据中心网络结构——无中心网络体系结构（NoC），它将数据中心网络看作一个集成的芯片，其中的服务器通过光纤、电缆等通信方式直接交换信息，省去了中间节点的转发，大大降低了通信延迟。
目前，研究人员已经提出了多种不同的NoC体系结构，并在实验室中进行了一系列性能测试和评估。但是，这些NoC体系结构的性能及其关键元件的设计仍然需要更加详细的研究和测试。
2、研究内容
本研究的主要目标是对不同的NoC体系结构进行性能评估，并设计出优秀的通讯元件，以提高NoC网络的性能。具体研究内容如下：
（1）基于网络模拟器NS-3，分析和评估不同的NoC体系结构在不同负载下的性能表现，包括通信延迟、吞吐量、网络拥塞等关键指标。
（2）提出一种高效的流量控制算法，用于改善网络拥塞问题，并在实验中测试其性能。
（3）设计一种新型的交换机元件，包括基于自适应路由的交换机和基于光纤的交换机，以提高NoC网络的性能。
（4）基于Memristor技术，设计一种低功耗、高吞吐量的存储器模块，用于NoC网络中的数据存储和传输。
3、研究进展
目前，本研究已完成了以下工作：
（1）使用NS-3网络模拟器，对比了三种不同的NoC体系结构的性能，结果表明，采用星型结构的NoC网络在吞吐量和通信延迟等方面表现最优。
（2）提出了一种新型的流量控制算法——基于网络编码的流量控制算法（NCF），实现了网络拥塞的有效解决。
（3）设计了一种新型的交换机元件——自适应路由交换机（ARS），该交换机具有自适应、高效的路由功能，能够大大提高NoC网络的处理能力。
（4）基于Memristor技术，设计了一种新型的存储器模块，该模块具有低功耗、高吞吐量、可靠性高等优点，在数据中心网络中具有广泛应用前景。
4、研究计划
下一步，本研究将重点进行以下工作：
（1）对比不同的交换机设计方案，进一步提高NoC网络的处理能力。
（2）优化算法，改进网络拥塞控制的效果。
（3）加强对Memristor存储器的测试和评估，验证其在NoC网络中的性能表现。
（4）基于实际应用场景，进行验证实验和性能测试，并进一步对NoC体系结构进行优化。
5、结论
本研究对NoC网络体系结构的性能评估和通讯元件设计进行了初步探索和实验，取得了一定的进展。未来研究将在对不同的NoC体系结构进行更细致的评估和设计更优秀的通讯元件方面展开。