A probabilistic approach to early communication performance estimation for electronic system-level design

Today\u27s embedded system designers face the challenges of ever increasing complexity and shorter time-to-market deadlines. System-level methodologies emerge to meet these challenges. Refinement-based methodologies, such as the SpecC methodology and Transaction Level Modeling, continue to gain popularity in the embedded system designers\u27 community. However, as more communication-dominated applications and architectures appear in the market, designers find that the lack of models allowing system-level communication analysis is a major limiting factor in current system-level design methodologies. Thus, modeling for system-level communication analysis is key for a design methodology to thrive with today\u27s embedded system designers. This work presents a new approach to system-level modeling that allows better communication analysis earlier in the design process. This approach defines a new model that utilizes random variables to include the communication details at higher abstraction levels. This work proposes a probabilistic model to include and evaluate the system communication features in the higher abstraction level. Guidelines to include the proposed model into a refinement-based methodology are presented, and methods for performance estimation are shown

Efficient exploration of on-chip bus architectures and memory allocation

Separation between computation and communication in system design allows the system designer to explore the communication architecture independently of component selection and mapping. In this paper we present an iterative two-step exploration methodology for bus-based on-chip communication architecture and memory allocation, assuming that memory traces from the processing elements are given from the mapping stage. The proposed method uses a static performance estimation technique to reduce the large design space drastically and quickly, and applies a trace-driven simulation technique to the reduced set of design candidates for accurate performance estimation. Since local memory traffic as well as shared memory traffic are involved in bus contention, memory allocation is considered as an important axis of the design space in our technique. The viability and efficiency of the proposed methodology are validated by two reallife examples, 4-channel digital video recorder (DVR) and an equalizer for OFDM DVB-T receiver

Efficient exploration of on-chip bus architectures and memory allocation

시스템 수준 설계에서 계산 부분과 통신 부분의 분리는 프로세서의 선택이나 기능 블록의 프로세서에 대한 할당 결과에 관계없이 설계자로 하여금 독립적인 통신 구조의 설계 공간 탐색을 가능하게 해준다. 본 논문은 버스 기반의 온 칩 통신 구조와 메모리 할당의 최적화를 위한 2 단계 설계 공간 탐색 방법을 제안한다. 제안된 설계 공간 탐색 방법은 정적 성능 예측 방법을 사용하여 통신 구조에 대한 방대한 설계 공간을 빠르고 효과적으로 줄인다. 이렇게 축소된 통신 구조들의 설계 공간에 대해서는 정확한 성능 예측을 위하여 프로세서들의 메모리 트레이스를 이용한 트레이스 기반 시뮬레이션을 적용한다. 프로세서들의 동시적인 접근에 의한 버스의 충돌은 프로세서간 공유 메모리뿐 아니라 프로세서의 로컬 메모리에서도 기인하므로 메모리 할당 또한 중요하게 다루어져야 하는 부분이다. 제안된 설계 공간 탐색 방법의 효율성은 4-채널 DVR 과 OFDM DVB-T 용 수신기 내부의 이퀄라이저 부분을 이용하여 검증하였다.본 연구는 국가 지정 연구실 프로그램(번호 M1-0104-00-0015), 두뇌 한국 21 프로젝트, IT-SoC 프로젝트에 의해 지원되었다. 또한 서울대학교 컴퓨터 연구소는 본 연구에 필요한 기자재들을 지원해 주었다