Εργαλείο Αυτοματοποιημένης Εξερεύνησης Απόδοσης - Επιφάνειας Υλικού - Ισχύος - Θερμικής Συμπεριφοράς Δυναμικά Επαναδιατάξιμων Συνεπεξεργαστών Υλικού

Abstract

Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας VLSI η ολοκλήρωση εκατομμυρίων τρανζίστορ είναι πλέον πραγματικότητα. Υπάρχουν πλέον μεγάλες δυνατότητες στη σχεδίαση κυκλωμάτων οι οποίες μπορούν να καλύψουν τις αυξανόμενες ανάγκες που επιβάλει η συνεχόμενη τεχνολογική πρόοδος. Οι σχεδιαστές όμως δεν μπορούν να παρακολουθήσουν την ταχύτητα και τη διάταξη των κυκλωμάτων που είναι πλέον διαθέσιμες, όπως και τις συνεχής αλλαγές που γίνονται στα πρωτόκολλα και τις εφαρμογές των κυκλωμάτων. Έτσι για να ξεπεραστούν τα διάφορα προβλήματα έγινε επιτακτική η ανάγκη για σύνθεση υλικού από περιγραφή υψηλού επιπέδου, γνωστή ως High Level Synthesis.Η σύνθεση υψηλού επιπέδου (HLS), αποτελεί το σύνολο των μεθοδολογιών που επιτρέπουν να δημιουργηθεί η περιγραφή της υλοποίησης του υλικού κυκλώματος από περιγραφή σε γλώσσα υψηλού επιπέδου. Η σύνθεση υψηλού επιπέδου μεταγλωττίζει την περιγραφή της επιθυμητής συμπεριφοράς, η οποία είναι σε γλώσσα υψηλού επιπέδου, και δημιουργεί το κύκλωμα που υλοποιεί τη συγκεκριμένη συμπεριφορά. Σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι η μοντελοποίηση και εξερεύνηση του χώρου σχεδίασης για τη σύνθεση υψηλού επιπέδου σε αρχιτεκτονικές Coarse Grained Reconfigurable, όπως και η υλοποίηση εργαλείου αυτόματης εξερεύνησης της απόδοσης, επιφάνειας υλικού, ισχύος και θερμικής συμπεριφοράς των συγκεκριμένων αρχιτεκτονικών.Για τη σύνθεση υψηλού επιπέδου (HLS) χρησιμοποιήθηκε το εργαλείο SPARK. Για τα επόμενα επίπεδα εξερεύνησης χρησιμοποιήθηκαν επίσης το εργαλείο σύνθεσης Synopsys Design Compiler και το εργαλείο χωροθέτησης με δυνατότητα θερμικής διαχείρισης HotSpot που αναπτύχθηκε στο Πανεπιστήμιο της Virginia.Η διπλωματική εργασία κινείται πάνω σε 4 βασικούς άξονες:(i) Σύσταση αυτοματοποιημένης ροής σχεδίασης από επίπεδο της σύνθεσης ψηλού επιπέδου (HLS) σε επίπεδο χωροθέτησης σχεδίου μετά τη σύνθεση (Post-Synthesis Floorplan) (HLS Framework)(ii) Μοντελοποίηση αρχιτεκτονικών CGRArch (Coarse Grained Reconfigurable Architectures)(iii) Επέκταση του πλαισίου εργασίας: Εξερεύνηση με πολλαπλά αφαιρετικά επίπεδα σχεδίασης(iv) Επέκταση του χώρου σχεδίασης για HLS - Μοντελοποίηση και Εξερεύνηση