MULTIKUB

MULTIKUB
Information
Finansieringsbyrå	Europeiska kommissionen
ramprogram	FP7
Projekttyp	Specifikt riktat forskningsprojekt ( STReP )
Deltagare	Politecnico di Milano , DS2 , STMicroelectronics (Italien & Kina) , IMEC , ESTECO , ALaRI , University of Cantabria , ICT
Start	januari 2008
Slutet	juni 2010
Hemsida	http://www.multicube.eu

MULTICUBE ("Multi-objective Design Space Exploration of MultiProcessor-SoC Architectures for Embedded Multimedia Applications") är ett sjunde ramprogram (FP7)-projekt som syftar till att definiera innovativa metoder för designoptimering av datorarkitekturer för den inbäddade systemdomänen.

Bakgrund

Inbyggda system är specialiserade datorsystem för ett stort antal applikationer, från mobiltelefoner och bärbar elektronik för militära applikationer till styrsystem för bilar , fabriker och hemautomation . Även om alla dessa domäner är olika, kännetecknas de alla av deras beräknings- och programmerbarhetsbehov. Alla dessa applikationer behöver en underliggande datorplattform speciellt utformad för att tillgodose applikationsbehoven.

Förbättringarna i Very Large Scale Integrations-teknologi ( VLSI ) och tillgängligheten av den höga beräkningskraften som tillhandahålls av System-on-a-Chip ( SoC) har möjliggjort utveckling av mycket sofistikerade inbäddade applikationer. Idag är datorarkitekturen ofta designad i ett multi-core paradigm, där fler processorer är integrerade på samma chip/die. Denna typ av datorarkitektur kan också kallas Chip-MultiProcessors (CMP), MultiProcessor-SoC (MPSoC) eller Network On Chip (NoC) där olika processorer kommunicerar via en nätverksinfrastruktur.

Utmaningar i MPSoC Design Optimization

Att designa komplexa system på chip måste många plattformsparametrar ställas in. Detta görs för att maximera plattformens prestanda och samtidigt minimera icke-funktionella kostnader som strömförbrukningen. Denna inställningsfas kallas Design Space Exploration (DSE). Denna process kan formaliseras som ett multiobjektivt optimeringsproblem där icke-jämförbara mål måste maximeras (eller minimeras).

I samband med MPSoC-design är problemet tvåfaldigt:

Med tanke på den stora mängden plattformsparametrar och det stora antalet värden som dessa parametrar kan anta, är designutrymmet för avancerade datorarkitekturer enormt. Teoretiskt sett kräver identifiering av Pareto-optimala lösningar i ett sådant utrymme en utvärdering av varje plattformskonfigurationsvärdesuppsättning. Detta är ogenomförbart.
Utvärderingen av en enda kandidatarkitekturkonfiguration kräver i allmänhet prestandaanalysen över en detaljerad systemmodell. I allmänhet utförs denna analys via beräkningsmässigt dyra simuleringar . Beroende på plattform och applikationskomplexitet kan en enskild datorsimulering ta timmar eller till och med dagar.

Närma sig

Med syftet att minska designtiden för framtida inbyggda system, möter MULTICUBE-projektet problemen relaterade till multiobjektiv DSE av MPSoC-plattformar. MULTICUBE-projektet definierar ett automatiskt ramverk för DSE som tillhandahåller avancerade metoder för heuristisk optimering och tekniker för att analysera effekterna av plattformsparametrar för att begränsa sökutrymmet till de avgörande, vilket möjliggör en effektiv optimering.

För att ha en avvägning mellan prospekteringshastighet och lösningsnoggrannhet, föreslår MULTICUBE-projektet en flernivåmodelleringsmetodik. Den bakomliggande tanken är att de dyra simuleringarna med en detaljerad lågnivåsystemmodell inte alltid behövs. Snarare, för att erhålla tillräckligt antal designpoäng, är ungefärliga men snabbare utvärderingsmetoder acceptabla. Således möjliggör flernivåsystemmodelleringen snabb analys av många designpunkter med hjälp av högnivåmodeller. Den slutliga konfigurationen erhålls genom att utföra en mer exakt lågnivåsimuleringar på de mest lovande kandidaterna som erhållits från högnivåapproximationsmetoderna.

Bland andra aktiviteter utvecklar MULTICUBE-projektet verktyg med öppen källkod för MPSoC-modellering och optimering som ger forsknings- och ingenjörsgemenskaperna ovan nämnda metoder.

Vidare läsning

externa länkar