МУЛЬТИКУБ
МУЛЬТИКУБ
Информация
Агентство по финансированиюЕвропейская Комиссия
Рамочная программаРП7
Тип проектаЦелевой исследовательский проект ( STReP )
УчастникиПолитехнический институт Милана , DS2 , STMicroelectronics (Италия и Китай) , IMEC , ESTECO, ALaRI , Университет Кантабрии , ICT
НачинатьЯнварь, 2008
КонецИюнь 2010 г.
Веб-сайтhttp://www.multicube.eu

MULTICUBE («Многоцелевое исследование пространства проектирования многопроцессорных архитектур SoC для встраиваемых мультимедийных приложений») — проект Седьмой рамочной программы (FP7), направленный на определение инновационных методов оптимизации проектирования компьютерных архитектур для области встраиваемых систем.

Фон

Встроенные системы — это специализированные вычислительные системы для широкого спектра приложений: от мобильных телефонов и носимой электроники для военных приложений до систем управления для автомобилей , заводов и домашней автоматизации . Даже если все эти области различны, все они характеризуются своими вычислительными и программируемыми потребностями. Всем этим приложениям нужна базовая вычислительная платформа, специально разработанная для удовлетворения потребностей приложения.

Улучшения в технологии сверхбольших масштабных интеграций ( VLSI ) и доступность высокой вычислительной мощности, предоставляемой системой на кристалле (SoC), позволили разрабатывать высокотехнологичные встраиваемые приложения. [1] [2] Сегодня компьютерные архитектуры часто проектируются в многоядерной парадигме, где больше процессоров интегрируется на одном кристалле/кристалле. Этот тип компьютерной архитектуры также может называться Chip-MultiProcessors (CMP), MultiProcessor-SoC (MPSoC) или Network On Chip (NoC), где различные процессоры взаимодействуют через сетевую инфраструктуру.

Проблемы оптимизации дизайна MPSoC

Проектирование сложных систем на кристалле требует настройки многих параметров платформы. Это делается для того, чтобы максимизировать производительность платформы, минимизируя нефункциональные затраты, такие как энергопотребление. Эта фаза настройки называется Design Space Exploration (DSE). Этот процесс можно формализовать как многоцелевую задачу оптимизации , в которой несоизмеримые цели должны быть максимизированы (или минимизированы).

В контексте проектирования MPSoC проблема двоякая:

  • Учитывая большое количество параметров платформы и большое количество значений, которые эти параметры могут принимать, пространство проектирования современных компьютерных архитектур огромно. Теоретически, выявление Парето-оптимальных решений в таком пространстве требует оценки каждого набора значений конфигурации платформы. Это непрактично.
  • Оценка конфигурации архитектуры одного кандидата обычно требует анализа производительности на основе подробной модели системы. Обычно этот анализ выполняется с помощью вычислительно затратных симуляций . В зависимости от платформы и сложности приложения одна компьютерная симуляция может занять часы или даже дни.

Подход

С целью сокращения времени проектирования будущих встраиваемых систем проект MULTICUBE сталкивается с проблемами, связанными с многоцелевым DSE платформ MPSoC. [3] Проект MULTICUBE определяет автоматическую структуру для DSE, предоставляя передовые методологии для эвристической оптимизации и методы анализа эффектов параметров платформы с целью ограничения пространства поиска критически важными параметрами, что позволяет проводить эффективную оптимизацию.

Чтобы найти компромисс между скоростью исследования и точностью решения, проект MULTICUBE предлагает методологию многоуровневого моделирования. [4] [5] Основная идея заключается в том, что дорогостоящее моделирование с подробной низкоуровневой моделью системы не всегда необходимо. Скорее, для получения достаточного количества точек проектирования приемлемы приближенные, но более быстрые методы оценки. [6] Таким образом, многоуровневое системное моделирование позволяет быстро анализировать множество точек проектирования с использованием высокоуровневых моделей. Окончательная конфигурация получается путем выполнения более точного низкоуровневого моделирования для наиболее перспективных кандидатов, полученных с помощью высокоуровневых методов аппроксимации.

Помимо прочего, проект MULTICUBE разрабатывает инструменты с открытым исходным кодом для моделирования и оптимизации MPSoC, предоставляя исследовательским и инженерным сообществам вышеупомянутые методологии.

Ссылки

  1. ^ Нань Юань, Юнбин Чжоу, Гуанмин Тан, Цзюньчао Чжан, Донгруй 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 Ванмербек, Шанталь Икман-Куврёр, Кристина Сильвано . "Промышленная структура исследования пространства для проектирования с целью поддержки управления ресурсами времени выполнения в многоядерных системах". В DATE 2010 - Международная конференция по проектированию, автоматизации и испытаниям в Европе. Дрезден, Германия. Март 2010 г.
  3. ^ C. Kavka, L. Onesti, P. Avasare, G. Vanmeerbeeck, M. Wouters и H. Posadas. «Design Space Exploration for Embedded Parallel System-on-Chip Platforms using modeFRONTIER» на Второй мини-конференции по теоретической информатике, 12-я Международная мультиконференция информационного общества, Копер, Словения, октябрь 2009 г.
  4. ^ Джованни Мариани, Джанлука Палермо, Кристина Сильвано, Витторио Заккария. «Исследование космоса проектирования многопроцессорных систем на кристалле на основе методов многоуровневого моделирования» в трудах IEEE IC- SAMOS'09 — Международной конференции по встраиваемым компьютерным системам: архитектура, моделирование и имитация, 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, специфичного для приложений" в Трудах IEEE по автоматизированному проектированию интегральных схем и систем. Том 28, выпуск 12, декабрь 2009 г., стр. 1816-1829
  6. ^ Х. Посадас, Э. Виллар, Г. де Мигель. «Автоматическая генерация модифицируемых моделей платформ в SystemC для автоматического исследования архитектуры систем» в DCIS2009 — XXIV конференции по проектированию схем и интегрированных систем, Сарагоса, Испания. 2009-11

Дальнейшее чтение

  • полный список публикаций MULTICUBE
  • КОРДИС
  • Multicube Explorer — фреймворк для исследования пространства проектирования встраиваемых систем на кристалле
  • Оптимизация дискретного роя частиц для многоцелевого проектирования космических исследований
  • веб-сайт проекта
  • МНОГОКУБНАЯ ОБЛАСТЬ
  • MULTICUBE исследователь
  • EDACafé
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=MULTICUBE&oldid=1186883737"