Resumen de Design Space Exploration of heterogeneous SoC Platforms for a Data-Dominant Application
El objetivo principal de esta tesis es obtener un conjunto de implementaciones de un sistema especificado en alto nivel y bajarlo a diferentes plataformas arquitectónicas. Esto ha permitido realizar una comparación justa que incluye la cadena de diseño, metodología hacia las diversas plataformas de silicio. Esta comparación usa cuatro variables para su evaluación (el tiempo de ejecución, el área del chip, el consumo de energía y el tiempo de diseño) y produce un mapa de puntos de las diferentes implementaciones óptimas de acuerdo con un conjunto de requerimientos de operación. Se ha construido un completo IP un compresor MPEG-4 Main Profile. Este estándar de video codificación es un buen ejemplo de referencia, bastante popular en la literatura científica y es también un ejemplo adecuado de aplicación basada en flujo de datos. Por tanto, los resultados extraídos de esta tesis pueden ser extendidos a otras aplicaciones basadas en IPs con tratamiento de flujo de datos. He considerado necesario la computación de imágenes con restricciones de tiempo real. Y por tanto, se deseaba disponer del diseño más flexible posible para poder mapear las mismas especificaciones en las diferentes plataformas. Para este propósito, se ha elegido SystemC/C++ como lenguaje de descripción del sistema e idear los diferentes flujos de implementación para las diferentes arquitecturas y plataformas de silicio. Este poderoso marco de trabajo permite comparar implementaciones de una forma objetiva y razonada. Ya que nuestros resultados vienen de un ?nico modelo y los diseños fueron mapeados en la misma tecnología de silicio (90nm CMOS). El resultado de este trabajo de investigación es un juego de criterios y un mapa de las soluciones disponibles sobre el espacio de funcionamiento más bien que una aserción que dice que una solución ?nica es mejor que las otras. Mi intención ha sido desarrollar técnicas y formular los métodos que pueden permitir aumentar la productividad en el diseño. Este desarrollo puede ser extendido al nuevo paradigma de intercomunicación: Aquellos que usan técnicas DVFS y basadas en NoC para exploraciones e implementaciones MPSoC. Consideramos la contribución mas significativa es el desarrollo del modelo con el cual se han realizado los diversos experimentos: El compresor MPEG que se ha realizado en SystemC/C++. Se ha realizado de la forma que implementaciones m?ltiples son posibles: que van desde una parte grande en HW hasta la que se carga en un VLIW. En el caso de la FPGA y el ASIC, se han realizado dos implementaciones. Hemos obtenido un conjunto de resultados para siete diferentes implementaciones con cuatro diferentes objetivos HW (FPGA, ASIC, DSP y ASIP) con diferentes arquitecturas internas, seleccionadas para obtener puntos óptimos. Esto nos da que un incremento en eficiencia del 56 % para velocidad versus 26 % en energía en la solución FSME (20% para velocidad y 57 % para energía en la solución FAST). En el caso de los ISPs, las mejoras en el código se han realizado de forma que se obtienen implementaciones mejores que las que se conseguirían con una implementación directa del código no solo mejoras en el código sino mejoras en las microarquitecturas de silicio que forman el VLIW en el caso del ASIP. Otra contribución ha sido la realización de una NoC a nivel funcional en SystemC.
