МУЛЬТИКУБ
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
| Информация | |
|---|---|
| Финансирующее агентство | Европейская комиссия |
| Рамочная программа | РП7 |
| Тип проекта | Конкретный целевой исследовательский проект ( СТРеП ) |
| Участники | Политехнический институт Милана , DS2 , STMicroelectronics (Италия и Китай) , IMEC , ESTECO , ALaRI , Университет Кантабрии , ICT |
| Начинать | Январь 2008 г. |
| Конец | июнь 2010 г. |
| Веб-сайт | http://www.multicube.eu |
MULTICUBE («Многоцелевое исследование пространства проектирования многопроцессорных SoC-архитектур для встраиваемых мультимедийных приложений») — это проект Седьмой рамочной программы (FP7), направленный на определение инновационных методов оптимизации проектирования компьютерных архитектур для области встраиваемых систем.
Фон
[ редактировать ]Встроенные системы – это специализированные вычислительные системы для широкого спектра применений – от мобильных телефонов и носимой электроники военного назначения до систем управления автомобилями , заводами и домашней автоматизацией . Даже если все эти области различны, все они характеризуются своими потребностями в вычислениях и программировании. Всем этим приложениям необходима базовая вычислительная платформа, специально разработанная для удовлетворения потребностей приложений.
Усовершенствования в технологии сверхбольших интеграций ( VLSI ) и доступность высокой вычислительной мощности, обеспечиваемой системой на кристалле (SoC), позволили разрабатывать весьма сложные встроенные приложения. [1] [2] Сегодня компьютерные архитектуры часто разрабатываются в многоядерной парадигме, когда больше процессоров интегрировано в один и тот же чип/кристалл. Этот тип компьютерной архитектуры также можно назвать Chip-MultiProcessors (CMP), MultiProcessor-SoC (MPSoC) или Network On Chip (NoC), где разные процессоры взаимодействуют через сетевую инфраструктуру.
Проблемы оптимизации конструкции MPSoC
[ редактировать ]При проектировании сложных систем на кристалле необходимо настроить многие параметры платформы. Это сделано для того, чтобы максимизировать производительность платформы при минимизации нефункциональных затрат, таких как энергопотребление. Этот этап настройки называется исследованием пространства проектирования (DSE). Этот процесс можно формализовать как задачу многокритериальной оптимизации , в которой необходимо максимизировать (или минимизировать) несоизмеримые цели.
В контексте проектирования MPSoC проблема двоякая:
- Учитывая большое количество параметров платформы и большое количество значений, которые эти параметры могут принимать, пространство проектирования передовых компьютерных архитектур огромно. Теоретически идентификация оптимальных по Парето решений в таком пространстве требует оценки наборов значений конфигурации каждой платформы. Это непрактично.
- Оценка конфигурации единой архитектуры-кандидата обычно требует анализа производительности на основе подробной модели системы. Обычно этот анализ выполняется посредством дорогостоящего моделирования . В зависимости от сложности платформы и приложения одно компьютерное моделирование может занять часы или даже дни.
Подход
[ редактировать ]С целью сокращения времени проектирования будущих встраиваемых систем проект MULTICUBE сталкивается с проблемами, связанными с многокритериальным DSE платформ MPSoC. [3] Проект MULTICUBE определяет автоматическую структуру для DSE, предоставляющую передовые методологии эвристической оптимизации и методы анализа влияния параметров платформы, чтобы ограничить пространство поиска наиболее важными, обеспечивая 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 расчетных точек приемлемы приближенные, но более быстрые методы оценки. [6] Таким образом, моделирование многоуровневой системы позволяет быстро проанализировать многие точки проектирования с использованием моделей высокого уровня. Окончательная конфигурация получается путем выполнения более точного моделирования низкого уровня наиболее перспективных кандидатов, полученных с помощью методов аппроксимации высокого уровня.
Помимо прочего, проект MULTICUBE разрабатывает инструменты с открытым исходным кодом для моделирования и оптимизации MPSoC, предоставляя исследовательским и инженерным сообществам вышеупомянутые методологии.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Нань Юань, Юнбинь Чжоу, Гуанмин Тан, Цзюньчао Чжан, Донгруй Фань. «Высокопроизводительное умножение матриц на многих ядрах». В материалах 15-й международной конференции Euro-Par по параллельной обработке. 2009-12.
- ^ Джованни Мариани, Витторио Заккария, Джанлука Палермо, Прабхат Авасаре, Герт Ванмеербек, Шанталь Икман-Куврер, Кристина Сильвано . «Среда промышленного дизайна для исследования космоса для поддержки управления ресурсами во время выполнения в многоядерных системах». В ДАТЕ 2010 г. – Международная конференция по проектированию, автоматизации и испытаниям в Европе. Дрезден, Германия. Март 2010.
- ^ К. Кавка, Л. Онести, П. Авасаре, Г. Ванмеербек, М. Воутерс и Х. Посадас. «Исследование пространства для проектирования встраиваемых параллельных платформ системы на кристалле с использованием modeFRONTIER» на Второй мини-конференции по теоретической информатике, 12-й мультиконференции Международного информационного общества, Копер, Словения, октябрь 2009 г.
- ^ Джованни Мариани, Джанлука Палермо, Кристина Сильвано, Витторио Заккария. «Исследование пространства проектирования многопроцессорных систем на кристалле на основе методов многоуровневого моделирования» в материалах IEEE IC-SAMOS'09 - Международной конференции по встраиваемым компьютерным системам: архитектуры, моделирование и моделирование, Самос, Греция, июль 2009 г., стр. .118-124.
- ^ Джанлука Палермо, Кристина Сильвано и Витторио Заккария. «ReSPIR: итеративное уточнение по Парето на основе поверхности отклика для исследования пространства проектирования для конкретных приложений» в транзакциях IEEE по компьютерному проектированию интегральных схем и систем. Том 28, выпуск 12, декабрь 2009 г., стр. 1816–1829.
- ^ Х. Посадас, Э. Вильяр, Г. де Мигель. «Автоматическое создание модифицируемых моделей платформ в SystemC для автоматического исследования архитектуры системы». DCIS2009 — XXIV конференция по проектированию схем и интегрированных систем, Сарагоса, Испания. 2009-11
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- полный список публикаций MULTICUBE
- СЕРДЦА
- Multicube Explorer — среда исследования пространства проектирования для встраиваемых систем на кристалле
- Оптимизация дискретного роя частиц для многоцелевого исследования пространства проектирования