Multi-objective Design Space Exploration of Multiprocessor SoC Architectures: The MULTICUBE Approach

این کتاب به عنوان مرجعی برای محققان و طراحان در سیستم‌های جاسازی شده است که نیاز به بررسی جایگزین‌های طراحی دارند. پروژه MULTICUBE (یک پروژه برنامه چارچوب هفتم اتحادیه اروپا) در سه سال گذشته بر روی این مشکل تمرکز کرده است و اساس این کتاب است. این یک روش کاوش فضای طراحی برای تجزیه و تحلیل ویژگی های سیستم و انتخاب مناسب ترین راه حل معماری برای برآوردن نیازها از نظر عملکرد، مصرف برق، تعداد منابع مورد نیاز و غیره ارائه می دهد.

این کتاب تمرکز دارد. در مورد طراحی برنامه های کاربردی پیچیده، که در آن انتخاب جایگزین طراحی بهینه از نظر جفت کاربرد/معماری بسیار پیچیده تر از آن است که از طریق یک مقایسه جستجوی کامل دنبال شود، به ویژه به دلیل ماهیت چند هدفه هدف طراح، زمان شبیه سازی. مورد نیاز و تعداد پارامترهای معماری چند هسته ای که باید همزمان بهینه شوند.

روش های ارائه شده در چندین حوزه کاربردی به کار گرفته شده است تا قابلیت کاربرد و مزایای آنها را نشان دهد. ابتدا، یک رویکرد مدل‌سازی و کاوش سطح بالا برای یک شبکه ارتباطی powerline مبتنی بر SoC اعمال شده است، سپس کاربرد جریان خودکار DSE در معماری‌های موازی روی تراشه مورد بحث قرار می‌گیرد و در نهایت DSE برای مدیریت زمان اجرا در یک سیستم قابل تنظیم مجدد برای پخش ویدئو اعمال شده است.

• روش اکتشاف فضایی طراحی MULTICUBE را شرح می دهد که یک چارچوب مشخصات و مدل سازی سیستم چند سطحی را برای ارائه ارزیابی ایستا و پویا از سطح سیستم ارائه می دهد. معیارها؛
• یک رابط ابزار مشترک متشکل از چندین لایه که از طریق واسط های استاندارد شده به هم متصل شده اند، ارائه می دهد؛
• مسیری کوتاه به اکتشاف فضای طراحی واقعی، از طریق استفاده از جریان های طراحی صنعتی برای مثال، ارائه می دهد. و ابزارها؛
• شامل بهینه سازی در زمینه هایی مانند معماری های چند پردازنده، چند رسانه ای، مصرف انرژی، زمان طراحی، شبیه سازی و پروفایل سازی در سطح سیستم، مدیریت زمان اجرا منابع و غیره است.
  
  
  
  

This book serves as a reference for researchers and designers in Embedded Systems who need to explore design alternatives. The MULTICUBE project (an EU Seventh Framework Programme project) has focused on this problem for the past three years and is the basis for this book. It provides a design space exploration methodology for the analysis of system characteristics and the selection of the most appropriate architectural solution to satisfy requirements in terms of performance, power consumption, number of required resources, etc.

This book focuses on the design of complex applications, where the choice of the optimal design alternative in terms of application/architecture pair is too complex to be pursued through a full search comparison, especially because of the multi-objective nature of the designer’s goal, the simulation time required and the number of parameters of the multi-core architecture to be optimized concurrently.

The methodologies presented have been applied to several application domains to demonstrate their applicability and benefits. First, a high-level modeling and exploration approach has been applied for a powerline communication network based on a SoC, then the application of the automatic DSE flow to parallel on-chip architectures is discussed, and finally the DSE for run-time management has been applied to a reconfigurable system for video streaming.

• Describes the MULTICUBE Design Space Exploration methodology, which provides a multi-level system specification and modeling framework to provide static and dynamic evaluation of the system-level metrics;
• Provides a common tool interface composed of several layers that are connected through standardized interfaces;
• Offers a short path to real design space exploration, through use of industrial design flows for examples and tools;
• Includes optimizations in areas such as multi-processor architectures, multimedia, power consumption, design time, system-level simulation and profiling, run-time management of resources, etc.