NoC的各同步單元在遵守通信協議的前提下協同工作，如有NoC系統有擴展的需要，只需增加一個系統中已經存在的通信開關的副本，同時設計一個通信接口，把擴展的功能單元集成到NoC的網絡拓撲中就可完成。NoC有可復用可擴展的通信機制，同時改用全局異步局部同（Glo bal Asynohronized Local Synchronized，GALS）方式工作，沒有全局的控制信號的干預，所以NoC的可擴展性好。

　　衡量NoC性能的主要指標就是通信帶寬。NoC采用全局異步局部同步的通信方式，雖然得到了一些好處，但缺點也明顯，例如實時通信帶寬不能達理想高度。但從整個NoC的平均通信帶寬上看，全局的平均通信帶寬比基于總線方式的平均通信帶寬高?？傊S著工藝集成度的逐漸提高，NoC在解決全局時鐘同步問題、深亞微米效應、擴展性和設計與生產之間的鴻溝上都優于傳統設計方法。

　　2 NoC的拓撲結構

　　拓撲結構關心的是節點的布局和互連。NoC拓撲結構的選擇對系統性能和芯片面積有明顯的影響。NoC可根據應用的需要采用不同的拓撲結構，可分為規則結構、非規則結構等。相對于規則拓撲結構，不規則拓撲結構可以提高性能、降低功耗、減小面積，但同時產生版圖設計、不均勻的線長等設計問題。拓撲結構的衡量標準通常是以理論上影響路由成本和性能為基礎，除了要考慮普通網絡中所關心的節點數量、邊的數量、網絡維度、網絡直徑、平均距離、對分寬度之外，還要考慮通信模式的嵌入屬性，例如消息吞吐量、傳輸延遲、功耗、芯片而積等。

圖1是簡單的NoC拓撲結構，拓撲結構體現NoC中通訊節點在芯片中的分布和連接。由于系統需求、節點模塊的尺寸和位置不同，需要不同類型的拓撲結構，有很多種可供選擇的拓撲結構。良好的拓撲結構必須考慮以下因素：路由節點與處理器節點或者路由節點之間的通信帶有明顯的局部性特征；NoC中資源節點的物理尺寸與通訊節點的物理尺寸相互影響；NoC使用物理連線作為通信信道，因此節點之間的連接不能太復雜，且要具有易擴展性。

　　片上網絡結構常用的為直接型結構，即網絡中每個節點與相鄰節點之間以點對點方式或直接互聯的方式連接，如網格（Mesh）結構，Mesh結構足規則的NoC拓撲結構，具備硬件實現簡單、網絡擴展性好等優點，因此做為NoC以最為常用拓撲結構。包括了規則的Mesh結構、不規則的Mesh結構、多層Mesh結構、稀疏的Mesh結構，二維環狀Mesh結構，還有胖樹結構、八角形網絡等。圖2所示為采用二維網格結構的片上網絡，這是較常用的系統結構。該二維網格結構由資源單元和網絡結構構成，其中網絡結構包括交換單元、通信通道和資源與網絡的接口，資源單元由嵌入式系統或者存儲器系統構成。圖中S表示交換單元，P與C分別表示處理器單元與緩沖存儲器，D表示DSP單元，re表示可配置單元，如FPGA單元。mi表示資源與網絡的接口，M表示存儲單元。圖中每一個方形區域（Region）用于映射不同結構的系統，例如處理器子系統和存儲器子系統合成的區域，區域的規模可以大于一般的資源單元，但區域與片上網絡其他部分的互連需要通過交換單元進行。

　　法國Pierre et Marie Curie大學的Pierre Guerrier等人在2000年提出了稱為胖樹（Fat-tree）結構的網絡結構，如圖3所示。r是通訊節點，p是資源節點，其在設計一種可升級、可編程的集成網絡時采用了這種結構。與二維網狀網絡相比，胖樹結構中樹的深度決定了點對點的延遲，兩個資源結點間的通訊最多需要經過3個通訊結點。

　　與此同時，F．Karim等人在設計網絡處理器時提出了八角形網絡結構，如圖4所示。類似于胖樹網絡，該網絡中兩個資源結點間的點對點的延遲取決于源點與終點的相對位置。任意兩個資源結點間的通訊最多需要通過兩個內部連線。