[논문 리뷰] Design space exploration in the microthreaded many-core architecture.

M. Irfan Uddin|arXiv (Cornell University)|2013. 09. 22.

Parallel Computing and Optimization Techniques참고 문헌 28인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 일반 목적의 마이크로스레드 다중코어 아키텍처에서 설계 공간 탐색(DSE)을 위한 고수준 시뮬레이션 접근법을 제안하며, 시뮬레이션 속도와 정확성의 균형을 중시한다. 복잡한 마이크로그리드 시스템의 아키텍처적 트레이드오프 탐색에 있어 고수준 시뮬레이터의 유효성을 평가하며, 다중코어 컴퓨팅에서 초기 단계의 설계 탐색에 그 유용성을 입증한다.

ABSTRACT

Design space exploration is commonly performed in embedded system, where the architecture is a complicated piece of engineering. With the current trend of many-core systems, design space exploration in general-purpose computers can no longer be avoided. Microgrid is a complicated architecture, and therefor we need to perform design space exploration. Generally, simulators are used for the design space exploration of an architecture. Different simulators with different levels of complexity, simulation time and accuracy are used. Simulators with little complexity, low simulation time and reasonable accuracy are desirable for the design space exploration of an architecture. These simulators are referred as high-level simulators and are commonly used in the design of embedded systems. However, the use of high-level simulation for design space exploration in general-purpose computers is a relatively new area of research.

연구 동기 및 목표

• 일반 목적의 다중코어 시스템에서 효율적인 설계 공간 탐색(DSE)의 증가하는 수요를 해결하기 위해.
• 복잡한 마이크로그리드 아키텍처의 DSE에 있어 고수준 시뮬레이터의 타당성과 효능을 조사하기 위해.
• 다중코어 시스템 설계에서 복잡성, 정확성, 실행 시간 간의 시뮬레이션 트레이드오프를 규명하기 위해.
• 필수 정확성을 유지하면서 시뮬레이션 오버헤드를 줄여 더 빠른 아키텍처 탐색을 가능하게 하기 위해.

제안 방법

• 저항도가 낮은 복잡성으로 마이크로스레드 다중코어 아키텍처를 모델링하기 위해 고수준 시뮬레이터를 채택하기 위해.
• 저수준 세부 사항을 추상화하면서도 핵심 아키텍처 행동을 유지하는 시뮬레이션 프레임워크를 사용하기 위해.
• 속도와 정확성의 균형을 이루기 위해 다양한 수준의 추상화에서 시뮬레이션 성능을 평가하기 위해.
• 마이크로그리드 기반 다중코어 시스템에서 아키텍처 구성 탐색을 위해 시뮬레이션 접근법을 적용하기 위해.
• DSE 맥락에서 다양한 추상화 수준 간의 시뮬레이션 결과를 비교하여 트레이드오프를 평가하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 일반 목적의 다중코어 아키텍처에서 고수준 시뮬레이터는 설계 공간 탐색을 얼마나 효과적으로 지원하는가?
• RQ2 마이크로스레드 다중코어 시스템의 고수준 시뮬레이션에서 정확성과 실행 시간 간의 트레이드오프는 어떠한가?
• RQ3 고수준 시뮬레이터는 초기 단계의 설계 탐색을 위해 복잡한 마이크로그리드 아키텍처를 충분히 대체로 표현할 수 있는가?
• RQ4 추상화 수준은 설계 공간 탐색 결과의 신뢰성에 어떤 영향을 미치는가?

주요 결과

• 고수준 시뮬레이터는 일반 목적의 다중코어 시스템에서 설계 공간 탐색에 실용적인 해결책을 제공한다.
• 제안된 추상화 프레임워크 내에서 시뮬레이션 시간을 크게 단축하면서도 아키텍처 평가에 합리적인 정확성을 유지한다.
• 고수준 시뮬레이션은 복잡한 마이크로그리드 시스템에서 아키텍처 구성 탐색을 효율적으로 가능하게 한다.
• 제안된 추상화 프레임워크 내에서 시뮬레이션 속도와 정확성 간의 트레이드오프는 관리 가능한 수준이다.