MULTICUBE - Википедия - MULTICUBE

MULTICUBE
Информация
Финансирующее агентствоЕвропейская комиссия
Рамочная программаFP7
Тип проектаКонкретный целевой исследовательский проект (STReP )
УчастниковМиланский политехнический университет, DS2, STMicroelectronics (Италия и Китай), IMEC, ЭСТЕКО, Алари, Университет Кантабрии, ИКТ
НачинатьЯнварь 2008 г.
КонецИюнь 2010 г.
Интернет сайтhttp://www.multicube.eu

MULTICUBE ("Многоцелевое исследование пространства проектирования многопроцессорных архитектур SoC для встроенных мультимедийных приложений") это Седьмая рамочная программа (FP7) проект, направленный на определение инновационных методов оптимизации проектирования компьютерных архитектур для области встроенных систем.

Фон

Встроенные системы специализированные вычислительные системы для широкого спектра приложений, начиная от мобильные телефоны и носимая электроника для военных приложений для систем управления для автомобиль, фабрики и Домашняя автоматизация. Даже если все эти области различны, все они характеризуются своими вычислительными потребностями и потребностями в программировании. Все эти приложения нуждаются в базовой вычислительной платформе, специально разработанной для удовлетворения потребностей приложений.

Улучшения в технологии очень крупномасштабной интеграции (СБИС ) и наличие высокой вычислительной мощности, обеспечиваемой Система на кристалле (SoC) позволил разрабатывать сложные встраиваемые приложения.[1][2] Сегодня компьютерные архитектуры часто проектируются в многоядерный парадигма, когда в один и тот же чип / кристалл интегрируется больше процессоров. Этот тип компьютерной архитектуры также может называться Chip-MultiProcessors (CMP), MultiProcessor-SoC (MPSoC) или, Сеть на чипе (NoC), где разные процессоры взаимодействуют через сетевую инфраструктуру.

Проблемы оптимизации дизайна MPSoC

При разработке сложных систем на кристалле необходимо настраивать многие параметры платформы. Это сделано для того, чтобы максимизировать производительность платформы при минимизации нефункциональных затрат, таких как потребление энергии. Эта фаза настройки называется Дизайн исследования космоса (DSE). Этот процесс можно формализовать как многокритериальная оптимизация проблема, когда несоизмеримые цели должны быть максимизированы (или минимизированы).

В контексте дизайна MPSoC проблема двоякая:

  • Учитывая большое количество параметров платформы и большое количество значений, которые могут принимать эти параметры, пространство для проектирования передовых компьютерных архитектур огромно. Теоретически выявление Парето-оптимальный Решения в таком пространстве требуют оценки каждого набора значений конфигурации платформы. Это неосуществимо.
  • Оценка единой кандидатной конфигурации архитектуры обычно требует анализа производительности на основе подробной модели системы. Обычно этот анализ выполняется с помощью дорогостоящих в вычислительном отношении симуляции. В зависимости от платформы и сложности приложения одно компьютерное моделирование может занять часы или даже дни.

Подход

С целью сокращения времени разработки будущих встроенных систем проект MULTICUBE сталкивается с проблемами, связанными с многоцелевой DSE платформ MPSoC.[3]Проект MULTICUBE определяет автоматическую структуру для DSE, предоставляя передовые методологии эвристической оптимизации и методы анализа влияния параметров платформы, чтобы ограничить пространство поиска критически важными, что позволяет проводить эффективную оптимизацию.

Чтобы найти компромисс между скоростью исследования и точностью решения, проект MULTICUBE предлагает многоуровневую методологию моделирования.[4][5] Основная идея заключается в том, что не всегда нужны дорогостоящие симуляции с подробной низкоуровневой моделью системы. Скорее, для получения достаточного количества проектных точек приемлемы приблизительные, но более быстрые методы оценки.[6] Таким образом, многоуровневое системное моделирование позволяет быстро анализировать многие проектные точки с использованием высокоуровневых моделей. Окончательная конфигурация получается путем выполнения более точного моделирования на низком уровне на наиболее многообещающих кандидатах, полученных с помощью методов аппроксимации высокого уровня.

Помимо прочего, проект MULTICUBE развивает Открытый исходный код инструменты для моделирования и оптимизации MPSoC, предоставляющие исследовательскому и инженерному сообществу вышеупомянутые методологии.

Рекомендации

  1. ^ Нань Юань, Юнбинь Чжоу, Гуанмин Тан, Цзюньчао Чжан, Дунжуй Фань. «Высокопроизводительное матричное умножение на многих ядрах». В трудах 15-й международной конференции Euro-Par по параллельной обработке. 2009-12.
  2. ^ Джованни Мариани, Витторио Заккария, Джанлука Палермо, Прабхат Авасаре, Герт Ванмеербек, Шанталь Икман-Куврёр, Кристина Сильвано. "Промышленный дизайн освоение космоса структура для поддержки управления ресурсами времени выполнения в многоядерных системах ». В ДАТЕ 2010 г. - Международная конференция по проектированию, автоматизации и тестированию в Европе. Дрезден, Германия. Март 2010 г.
  3. ^ К. Кавка, Л. Онешти, П. Авасаре, Г. Ванмеербек, М. Воутерс и Х. Посадас. «Исследование возможностей проектирования встроенных параллельных платформ« система на кристалле »с использованием modeFRONTIER» на Второй мини-конференции по теоретической информатике, 12-й Международной конференции информационного общества, Копер, Словения, октябрь 2009 г.
  4. ^ Джованни Мариани, Джанлука Палермо, Кристина Сильвано, Витторио Заккария. «Исследование космоса при проектировании многопроцессорных систем на кристалле на основе методов многоуровневого моделирования» в материалах IEEE IC-SAMOS'09 - Международной конференции по встроенным компьютерным системам: архитектуры, моделирование и моделирование, Самос, Греция, июль 2009 г., стр. . 118-124.
  5. ^ Джанлука Палермо, Кристина Сильвано и Витторио Заккария. "ReSPIR: Итеративное уточнение Парето на основе поверхности отклика для исследования пространства проектирования для конкретных приложений" в IEEE Transactions по автоматизированному проектированию интегральных схем и систем. Том 28, выпуск 12, декабрь 2009 г., стр. 1816-1829
  6. ^ Х. Посадас, Э. Вильяр, Ж. де Мигель. «Автоматическая генерация модифицируемых моделей платформ в SystemC для исследования архитектуры автоматических систем» в DCIS2009 - XXIV конференция по проектированию схем и интегрированных систем, Сарагоса, Испания. 2009-11

дальнейшее чтение

внешняя ссылка