Hoofdstuk 6 Het voorspellen van prestaties Deel 2: Vermogenvoorspellingen op architectuurniveau Prof. dr. ir. Dirk Stroobandt Academiejaar 2004-2005.

Presentatie over: "Hoofdstuk 6 Het voorspellen van prestaties Deel 2: Vermogenvoorspellingen op architectuurniveau Prof. dr. ir. Dirk Stroobandt Academiejaar 2004-2005."— Transcript van de presentatie:

1 Hoofdstuk 6 Het voorspellen van prestaties Deel 2: Vermogenvoorspellingen op architectuurniveau Prof. dr. ir. Dirk Stroobandt Academiejaar 2004-2005

2 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen 2004-2005 -2- Ontwerptraject Platformontwerp Hardware/software-partitionering Software- compilatie Software- compilatie HWSW Hardware-ontwerp Systeemspecificatie Architectuurexploratie

3 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen 2004-2005 -3- Analytische vermogenmodellen Trachten vermogenverbruik te koppelen aan de ontwerpgrootte Hebben zeer weinig info nodig over eigenlijke implementatie Zijn minder nauwkeurig maar sneller te berekenen dan lagere niveauschattingen

4 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen 2004-2005 -4- Analytische vermogenmodellen Vb. Chip Estimation System

5 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen 2004-2005 -5- Analytische vermogenmodellen Goed voor celgebaseerde technologieën Niet goed voor kloknetwerk, I/O, geheugen Voor geheugen: vier componenten –Celmatrix –Rijdecodering –Kolomselectielogica –Lees/schrijfcircuits

6 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen 2004-2005 -6- Analytische vermogenmodellen Statische 6-transistor geheugencelmatrix van 2 n cellen (2 n-k rijen en 2 k kolommen): Vermogen van laden en ontladen van interconnectie- en drain-capaciteiten op de bitlijnen

7 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen 2004-2005 -7- Analytische vermogenmodellen Klokvermogen berekend uit vloerplan (vb H- boom)

8 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen 2004-2005 -8- Analytische vermogenmodellen Meestal vaste activiteitsfactor of gemiddelde opgegeven door de gebruiker Soms ook modellen met activiteitsfactoren per component

9 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen 2004-2005 -9- Karakterisatiegebaseerde activiteits- en vermogenmodellen Populaire manier om vermogen te schatten: macromodel construeren door laagniveau- implementatie te karakteriseren Laagniveau schattingstool voor vermogenschatting trainingssequentie Macromodel op basis van parameters (vb statistiek van invoer- en uitvoerwaarden) Meest geschikt als componentenbibliotheek beschikbaar

10 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen 2004-2005 -10- Trainingsprocedure

11 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen 2004-2005 -11- Vermogenschatting

12 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen 2004-2005 -12- Evaluatie Accuraatheid door lageniveau-implementaties Macormodel is bepaald door trainingsequentie Ook fout door karakterisatie-experimenten te fitten in een voorafbepaalde functie of model Ook hier kan rekening worden gehouden met de activiteitsfactor

13 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen 2004-2005 -13- Dual Bit Type (DBT) model Gebaseerd op bit- niveau overgangen in twee-complement –LSB = random (uniform white noise) –MSB (teken) hangt af van woord- niveau temporele correlatie 

14 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen 2004-2005 -14- Vermogen in glitches Glitching-vermogen verwaarlowen kan belangrijke fout opleveren Manieren: –Macromodellen om glitching-activiteit te schatten aan de uitgangen op basis van glitches aan de ingangen –Toevoegen van glitching-activiteit aan de signaalstatistiek

15 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen 2004-2005 -15- Cycle-accurate vermogenmodellen Cycle-accurate vermogenschattingen zijn belangrijk als er feedback nodig is (in welke klokcycli verbruikt het macroblok het meest) of om het totale vermogenverbruik van het gehele circuit over de tijd te kunnen uitzetten Populaire methode: peripheral capacitcance model (ook: lineaire regressiemodel) –Vermogenverbruik gemodelleerd door een gewogen gemiddelde van de schakelactiviteiten aan de ingangs- en uitgangsbits te berekenen –Gebaseerd op observatie dat vermogenvariatie zo goed als lineair is met de schakelactiviteit

16 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen 2004-2005 -16- Verbeteringen: statistische sampling Gaat uit van confidentie- en foutniveaus om aantal te simuleren vectoren te bepalen Berekening gebeurt enkel op beperkt aantal klokcycli

17 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen 2004-2005 -17- Verbeteringen: adaptieve macromodellen Voorgaande technieken: statische macromodellen Adaptieve macromodellering past het model aan aan de traces van ingangs- en uitgangswaarden van elk moment

18 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen 2004-2005 -18- Verbeteringen: adaptieve macromodellen