片上網絡是一個網絡為基礎的通信子系統上的集成電路（“微型芯片”），最典型地之間模塊在一個片上系統（SoC的）。IC上的模塊通常是半導體IP核將計算機系統的各種功能圖解化，并被設計成網絡科學意義上的模塊化。片上網絡是SoC模塊之間基于路由器的分組交換網絡。

片上網絡技術將計算機網絡的理論和方法應用于片上通信，與傳統的總線和縱橫式通信架構相比，帶來了顯著的改進。片上網絡有多種網絡拓撲結構，截至2018年，其中許多仍處于試驗階段。

與其他通信子系統設計相比，片上網絡提高了片上系統的可擴展性和復雜SoC的功效。當代個人計算機中常用的NoC是圖形處理單元(GPU)—通常用于計算機圖形、視頻游戲和加速人工智能。它們是一項新興技術，隨著多核計算機架構變得越來越普遍，預計在不久的將來會有大幅增長。

片上網絡可以跨越同步和異步時鐘域，稱為時鐘域交叉，或使用非時鐘異步邏輯。NoC支持全局異步、本地同步的電子架構，允許片上系統上的每個處理器內核或功能單元擁有自己的時鐘域。

片上網絡架構通常對稀疏小世界網絡(SWN)和無標度網絡(SFN)進行建模，以限制互連線和點對點連接的數量、長度、面積和功耗。

拓撲是片上網絡設計的xxx個基本方面，它對整體網絡成本和性能有著深遠的影響。拓撲決定了節點和通道之間的物理布局和連接。此外，消息遍歷躍點和每一躍點的信道長度取決于拓撲。因此，拓撲顯著影響延遲和功耗。此外，由于拓撲決定了節點之間替代路徑的數量，它會影響網絡流量分布，從而影響網絡帶寬和性能。

傳統上，IC設計有專用的點對點連接，每個信號都有一根專線。這導致密集的網絡拓撲。特別是對于大型設計，從物理設計的角度來看，這有幾個限制。它需要互連數量的二次冪。導線占據了芯片的大部分面積，在納米CMOS技術中，互連在性能和動態功耗方面都占主導地位，因為信號在跨芯片的導線中傳播需要多個時鐘周期。這也允許更多的寄生電容,電阻和電感在電路上產生。

通信子系統中互連的稀疏性和局部性對傳統的基于總線和基于交叉開關的系統產生了一些改進。

片上網絡鏈路中的導線由許多信號共享。實現了高水平的并行性，因為NoC中的所有數據鏈路可以同時對不同的數據包進行操作。[為什么？]因此，隨著集成系統的復雜性不斷增加，與以前的通信架構（例如，專用點對點信號線、共享總線或帶橋接器的分段總線）相比，NoC提供了增強的性能（例如吞吐量）和可擴展性）。該算法[哪個？]必須以這樣一種方式設計，即它們提供大的并行性，從而可以利用NoC的潛力。

在由片上網絡連接的多核系統中，一致性消息和緩存未命中請求必須通過開關。因此，交換機可以通過簡單的跟蹤和轉發元素來增強，以檢測將來哪些內核將請求哪些緩存塊。然后，轉發元素將任何請求的塊多播到將來可能請求該塊的所有核。這種機制降低了緩存未命中率。