幾年前，包含一百萬只晶體管的系統級芯片(SoC)還曾被認為是大型器件，而如今，集成多達10億只晶體管的SoC已是常見。

在摩爾定律的推動下，隨著工藝尺寸的不斷縮小，為進一步滿足應用的性能需求，SoC芯片的集成度越來越高，系統架構也變得越來越復雜。隨著應用需求越來越豐富，SoC需要集成越來越多不同應用的IP，片上多核互聯SoC已經成為其發展的必然趨勢。

一個復雜的SoC系統上有各種功能模塊IP，以數字電視的SoC芯片為例，包含了運行操作系統和應用程序的CPU，處理音頻編解碼的DSP，處理圖形相關任務的GPU，處理AI圖像算法的NNA，以及一些視頻編解碼、后處理等專用模塊，以及視頻信號的調制解調器等。

然而，隨著SoC集成度提升以及片上多核互聯SoC的高速發展，采用多個不同IP的復雜組合對片上通信提出了更高的要求，同時片上服務質量（QoS）、仲裁和數據流優化的復雜性越來越高。

為了解決這些問題，片上網絡技術(Network-on-Chip，NoC）應運而生，逐漸取代傳統總線和交叉開關（Crossbar），成為片上互連的行業標準。

NoC采用獨立的事務、傳輸和物理層三層通信機制，來實現IP模塊的通信。在NoC架構中，每一個模塊都連接到片上路由器，模塊傳輸的數據則是形成了一個個數據包，通過路由器去送達數據包的目標模塊，多個通信流在這些鏈路上進行多路復用。

NoC本質上就是提供一種解決芯片內不同IP或者不同核心之間數據傳輸的片上通信方案，可以克服基于傳統總線網絡和Crossbar的帶寬瓶頸。通過采用高效的內部通信架構和靈活的互聯方式，NoC可以憑借高性能、低功耗、可擴展性和可靠性等優勢，為未來的人工智能、物聯網、自動駕駛等新興領域的發展提供重要的支撐。

審核編輯：劉清