多核技术的出现,使处理器发展登上了一个新的台阶。多核技术能够使系统并行处理任务,还使系统更易于扩充,并且能够在更纤巧的外形中融入更强大的处理性能,这种外形所用的功耗更低、计算功耗产生的热量更少。因此,多核技术为处理器的未来发展提供了一个广阔的空间。在多核处理器的发展中,一种基于片上网络(NoC)架构的设计方案正受到人们越来越多的关注。NoC技术的核心思想是将以计算机网络通信技术移植到芯片设计中来,从而代替传统的总线通信架构。NoC在可扩展性、可重用性、设计效率、带宽、同步策略等方面具有无可比拟的优势,成为解决片上通信问题最有潜力的方案之一本文围绕着NoC架构下的多核处理器技术,从多核处理器片上软件优化设计和硬件加速设计这两方面展开论述。本文的主要工作如下：首先,较为详细的介绍了NoC的概念以及其中的一些关键技术。然后,结合项目组自主研发设计的基于NoC架构的H3MP-16多核处理器演示系统,介绍了该系统的软硬件架构,并着重讨论了其上淡入淡出算法的设计和优化等内容。由于硬件设计的需要,分析比较了深度包检测(DPI)技术中的几种字符串模式匹配算法,并介绍了几种模式匹配算法的硬件实现技术。最后,详细讨论了一种模式匹配算法的硬件设计方案,以及该硬件模块的仿真验证结果,并提出了两种将其与多核NoC相结合的方案。需要指出的是,在模式匹配算法已有的各种实现中,主要分为两部分,一部分关注于字符串模式匹配的硬件设计和实现,另一部分则关注于用多核去完成所有的任务,但是将这两者相结合的设计目前还不常见。而本文试图将模式匹配硬件加速模块与基于NoC架构的多核处理器相结合,并提出了相应的设想方案,这正是本文的特别之处。