MULTICUBE - MULTICUBE - Wikipedia

MULTICUBE
Informace
Agentura pro financováníEvropská komise
Rámcový program7. RP
Typ projektuSpecifický cílený výzkumný projekt (STReP )
ÚčastníciPolitecnico di Milano, DS2, STMicroelectronics (Itálie a Čína), IMEC, ESTECO, ALaRI, University of Cantabria, ICT
StartLedna 2008
KonecČerven 2010
webová stránkahttp://www.multicube.eu

MULTICUBE („Víceúčelový průzkum vesmíru architektur MultiProcessor-SoC pro vestavěné multimediální aplikace“) je Sedmý rámcový program (FP7) projekt zaměřený na definování inovativních metod pro optimalizaci designu počítačových architektur pro doménu zabudovaného systému.

Pozadí

Vestavěné systémy jsou specializované výpočetní systémy pro širokou oblast aplikací od mobilní telefony a nositelná elektronika pro vojenské aplikace do řídicích systémů pro automobil, továrny a automatizace domácnosti. I když jsou všechny tyto domény odlišné, všechny se vyznačují jejich výpočetními a programovatelnými potřebami. Všechny tyto aplikace vyžadují základní výpočetní platformu speciálně navrženou tak, aby vyhovovala potřebám aplikace.

Vylepšení technologie Very Large Scale Integrations (VLSI ) a dostupnost vysokého výpočetního výkonu poskytovaného Systém na čipu (SoC) umožnil vývoj vysoce sofistikovaných vestavěných aplikací.[1][2] Dnes jsou počítačové architektury často navrženy v vícejádrový paradigma, kde je více procesorů integrováno do stejného čipu / matrice. Tento typ počítačové architektury lze také označit jako Chip-MultiProcessors (CMP), MultiProcessor-SoC (MPSoC) nebo, Síť na čipu (NoC), kde různé procesory komunikují prostřednictvím síťové infrastruktury.

Výzvy v optimalizaci designu MPSoC

Při navrhování složitých systémů na čipu je třeba vyladit mnoho parametrů platformy. To se provádí s cílem maximalizovat výkon platformy při minimalizaci nefunkčních nákladů, jako je spotřeba energie. Tato fáze ladění se nazývá Navrhněte průzkum vesmíru (DSE). Tento proces lze formalizovat jako multiobjektivní optimalizace problém, kdy je třeba maximalizovat (nebo minimalizovat) nekomenzovatelné cíle.

V kontextu návrhu MPSoC je problém dvojí:

  • Vzhledem k velkému množství parametrů platformy a velkému počtu hodnot, které tyto parametry mohou předpokládat, je návrhový prostor pokročilých počítačových architektur obrovský. Teoreticky, identifikace Pareto-optimální řešení v takovém prostoru vyžaduje vyhodnocení každé sady hodnot konfigurace platformy. To je neproveditelné.
  • Vyhodnocení konfigurace architektury jednoho kandidáta obecně vyžaduje analýzu výkonu přes podrobný model systému. Obecně se tato analýza provádí pomocí výpočetně nákladných simulace. V závislosti na platformě a složitosti aplikace může simulace jednoho počítače trvat hodiny nebo dokonce dny.

Přístup

S cílem zkrátit dobu návrhu budoucích vestavěných systémů čelí projekt MULTICUBE problémům spojeným s multiobjektivním DSE platforem MPSoC.[3]Projekt MULTICUBE definuje automatický rámec pro DSE poskytující pokročilé metodiky pro heuristickou optimalizaci a techniky pro analýzu účinků parametrů platformy s cílem omezit prostor hledání na ty klíčové, které umožňují efektivní optimalizaci.

Aby se dosáhlo kompromisu mezi rychlostí průzkumu a přesností řešení, projekt MULTICUBE navrhuje metodiku víceúrovňového modelování.[4][5] Základní myšlenkou je, že drahé simulace s podrobným nízkoúrovňovým modelem systému nejsou vždy nutné. Pro získání dostatečného počtu návrhových bodů jsou přijatelné přibližné, ale rychlejší metody hodnocení.[6] Modelování víceúrovňového systému tedy umožňuje rychlou analýzu mnoha návrhových bodů pomocí modelů na vysoké úrovni. Konečná konfigurace se získá provedením přesnějších simulací nízké úrovně u nejslibnějších kandidátů získaných metodami přibližování na vysoké úrovni.

Mimo jiné se rozvíjí projekt MULTICUBE otevřený zdroj nástroje pro modelování a optimalizaci MPSoC poskytující výše uvedené metodiky výzkumným a inženýrským komunitám.

Reference

  1. ^ Nan Yuan, Yongbin Zhou, Guangming Tan, Junchao Zhang, fanoušek Dongrui. „Vysoce výkonné maticové násobení na mnoha jádrech.“ Ve sborníku z 15. mezinárodní konference Euro-Par o paralelním zpracování. 2009-12.
  2. ^ Giovanni Mariani, Vittorio Zaccaria, Gianluca Palermo, Prabhat Avasare, Geert Vanmeerbeeck, Chantal Ykman-Couvreur, Cristina Silvano. „Průmyslový navrhnout průzkum vesmíru rámec pro podporu řízení zdrojů za běhu na vícejádrových systémech. “DATUM 2010 - Mezinárodní konference o designu, automatizaci a testování v Evropě. Drážďany, Německo. Březen 2010.
  3. ^ C. Kavka, L. Onesti, P. Avasare, G. Vanmeerbeeck, M. Wouters a H. Posadas. „Design Space Exploration for Embedded Parallel System-on-Chip Platforms using modeFRONTIER“ na druhé mini konferenci o teoretické informatice, 12. mezinárodní konference o informační společnosti, Koper, Slovinsko, říjen 2009.
  4. ^ Giovanni Mariani, Gianluca Palermo, Cristina Silvano, Vittorio Zaccaria. „Multiprocesorový systémový průzkum na čipu, průzkum vesmíru založený na víceúrovňových technikách modelování“ Ve sborníku z IEEE IC- SAMOS'09 - Mezinárodní konference o vestavěných počítačových systémech: architektury, MOdeling a simulace, Samos, Řecko, červenec 2009, pp 118-124.
  5. ^ Gianluca Palermo, Cristina Silvano a Vittorio Zaccaria. „ReSPIR: Odezva na povrch založené na Paretově iteračním zdokonalení pro průzkum konkrétního konstrukčního prostoru podle konkrétních aplikací“ v IEEE transakcích na počítačově podporovaném návrhu integrovaných obvodů a systémů. Svazek 28, číslo 12, prosinec 2009, str. 1816-1829
  6. ^ H. Posadas, E. Villar, G. de Miguel. „Automatické generování modifikovatelných modelů platforem v SystemC pro automatický průzkum architektury systému“ Na konferenci DCIS2009 - XXIV Conference on Design of Circuits and Integrated Systems, Zaragoza, Španělsko. 2009-11

Další čtení

externí odkazy