임베디드 코어 설계를 위한 컴파일드 코드 방식 시뮬레이터 생성과 아키텍처 탐색에 관한 연구
A Study on a Compiled-code Simulator Generation and Architecture Exploration for Embedded Core Design
- 주제(키워드) 시뮬레이터 , 아키텍처 탐색 , 임베디드 시스템
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 황선영
- 발행년도 2011
- 학위수여년월 2011. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000046396
- 저작권 서강대학교의 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록/요약
본 논문은 어플리케이션에 최적화된 임베디드 시스템 설계에 있어 효율적인 설계 공간을 탐색할 수 있도록 머신 기술 언어를 기반으로 한 컴파일드 코드 방식 시뮬레이터 생성 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 event-driven 시뮬레이션의 정확성을 유지하면서 많은 시뮬레이션 시간을 소요하는 인스트럭션 펫치와 디코딩 과정을 정적으로 결정하여 빠른 수행시간을 갖는 컴파일드 코드 방식 시뮬레이터를 생성한다. 생성된 시뮬레이터는 임베디드 코어 설계를 검증과 성능 측정을 위한 사이클 수준과 인스트럭션 수준의 시뮬레이션을 가진다. 구축된 시뮬레이터 생성 시스템을 이용해 본 논문에서는 임베디드 코어의 설계 계층을 이용한 아키텍처 탐색 방법론을 제안한다. 제안된 방법은 다양한 설계 검증과 계층적인 설계 수준에 따른 성능 측정을 고려한 체계적인 아키텍처 탐색을 수행한다. 성능 측정 도구는 설계 모듈에 관련 있는 성능 데이터를 가진 프로파일을 생성한다. 프로파일 생성기는 설계 모듈과 성능 매개변수에 대한 연관 규칙을 얻기 위해 데이터마이닝을 수행한다. 프로파일 생성기의 추론 엔진은 다음 탐색 과정의 설계 성능을 향상시키는 새로운 연관 규칙을 얻는다. 제안된 방법을 이용하여 설계된 임베디드 코어의 실험 결과는 MIPS R3000의 초기 임베디드 코어에 비해 평균 60.8%의 수행 사이클 감소를 보인다.
more초록/요약
This thesis proposes a compiled-code simulator generation system based-on machine description language for efficient design space exploration in designing an embedded system optimized for a specific application. The proposed system generates a compiled-code simulator which maintains the functional accuracy of an event-driven simulator by determining instruction fetch and decoding processes statically. Generated simulator takes instruction-level and cycle-level simulation for verifying design modules and estimating performances in embedded core design. Using the simulator generation system, this thesis proposes an architecture exploration methodology for the design of embedded cores exploiting design hierarchy. The proposed method performs systematic architecture exploration by taking different approaches for verifying designs and estimating performances depending on the hierarchy level in design process. Performance estimation tools generate profile having performance data related with design modules of an embedded core. Profile analyzer performs data-mining to acquire association rules between the design modules and performance parameters. Inference engine in the profile analyzer updates the association rules which will be used to improve the design performance at next exploration steps. Experimental results of the embedded cores designed by taking the proposed method show performance improvement by 60.8% in terms of clock cycles on the average when compared with the initial embedded core in MIPS R3000.
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