Μεθοδολογίες Ταχείας Εικονικής Προτυποποίησης Και Αυτοματοποιημένης Εξερεύνησης Χώρου Σχεδιασμού Για Συστήματα Πολλαπλών Συνεπεξεργαστών Υλικού

Abstract

Η αυξανόμενη πολυπλοκότητα σχεδίασης των σύγχρονων ενσωματωμένων συστημάτων έχουν οδηγήσει σε νέες τεχνικές σχεδιασμού. Στην πρώτη κατηγορία, η Εικονική Προτυποποίηση επιτρέπει τη μοντελοποίηση και προσομοίωση χωρίς την ανάγκη συσκευών υλικού, σε πολλαπλά επίπεδα αφαίρεσης. Στη δεύτερη κατηγορία, η αυτοματοποιημένη Εξερεύνηση Χώρου Σχεδιασμού στοχεύει στην εύρεση βέλτιστων σχεδιαστικών λύσεων χωρίς την εξαντλητική εξερεύνηση του χώρου σχεδιασμού. Ωστόσο λόγω της ανάγκης για ταχύτερη εικονική προτυποποίηση καθώς και της ύπαρξης νέων αρχιτεκτονικών απαιτώνται αποδοτικότερες τεχνικές προσομοίωσης και εξερεύνησης. Προς την κατεύθυνση αυτή στόχος της Διδακτορικής Διατριβής είναι (α) η πρόταση τεχνικών προσομοίωσης για την ταχύτερη αλλά και ακριβή αξιολόγηση του συστήματος, υποστηρίζοντας επίσης τη συν-προσομοίωση με άλλες πλατφόρμες, και (β) η παρουσίαση διαδικασιών εξερεύνησης χώρων σχεδιασμού αυξημένης πολυπλοκότητας.Στην πρώτη περίπτωση, μία από τις προτεινόμενες τεχνικές προσομοίωσης είναι η αποφυγή μη παραγωγικών φάσεων της προσομοίωσης, ενώ μία ακόμη τεχνική ταχείας προσομοίωσης είναι η ταυτόχρονη αξιολόγηση πολλών σχεδιαστικών λύσεων κατά τη διάρκεια μίας προσομοίωσης. Επίσης η παρουσίαση τεχνικών συν-προσομοίωσης με τον υπολογιστή υποδοχής ή/και πλατφόρμα πραγματικού υλικού δίνει ακόμη περισσότερες δυνατότητες αποδοτικής προτυποποίησης του συστήματος. Στις παραπάνω τεχνικές, οι συνεπεξεργαστές υλικού χαρακτηρίζονται ως προς την καθυστέρηση, την επιφάνεια πυριτίου και την ισχύ, ενώ εισάγεται και μία τεχνική χαρακτηρισμού ισχύος για αφηρημένα μοντέλα Κεντρικών Μονάδων Επεξεργασίας. Στη δεύτερη περίπτωση προτείνεται μία μεθοδολογία εξερεύνησης για ετερογενή συστήματα πολλαπλών συνεπεξεργαστών υλικού, η οποία εφαρμόζει διαφορετική διαμόρφωση για κάθε συνεπεξεργαστή. Λόγω όμως της εκθετικής αύξησης του χώρου σχεδιασμού, η προτεινόμενη μεθοδολογία χρησιμοποιεί τεχνικές για τη μείωση του χώρου σχεδιασμού με σκοπό την επίτευξη ποιοτικότερων σχεδιαστικών λύσεων. Παρόμοια μεθοδολογία εξερεύνησης προτείνεται και για την αποδοτική εξερεύνηση Ιεραρχικών Συστημάτων-σε-Ψηφίδα, όπου κάθε υπο-δίκτυο έχει διαφορετική διαμόρφωση. Τέλος παρουσιάζεται μία διαδικασία εξερεύνησης και υλοποίησης για ετερογενή τρισδιάστατα Δίκτυα-σε-Ψηφίδα, τα οποία χρησιμοποιούν ένα μείγμα από δισδιάστατους και τρισδιάστατους δρομολογητές. Η αποδοτικότητα των προτεινόμενων μεθοδολογιών μελετάται μέσω ποιοτικών και ποσοτικών συγκρίσεων με τυπικές μεθοδολογίες, με τη χρήση πλήρως ανεπτυγμένων αλγορίθμων.