데이터 플로우 모델로부터 MPSoC 시스템을 위한 병렬 코드 생성

Thesis(doctors) --서울대학교 대학원 :전기. 컴퓨터공학부, 2009.2.Docto

Serialized Multitasking Code Generation from Dataflow Specification

갈수록 복잡해지는 임베디드 시스템을 개발하는데 있어서 소프트웨어 개발의 중요성이 점차 커 지고 있다. 대부분의 임베디드 응용 소프트웨어는 멀티 태스크로 구성되어 있는 병렬 소프트웨어이며, 기존 의 순차적인 프로그래밍 언어만으로 개발하는 것 보다는 알고리즘의 병렬성을 명세하기에 용이한 데이타 플로우 모델로부터 소프트웨어를 생성하는 것이 유망하다. 생성된 멀티태스킹 코드를 수행하기 위해선 태스 크들을 병렬적으로 수행해 주고 태스크간 동기화를 담당해 줄 운영체제의 도움이 필요하다. 그러나 운영체 제를 사용하기 어려운 환경이나 설계 공간 탐색 과정에서 운영체제를 매번 다양한 하드웨어 플랫폼에 포팅 하기 어려운 경우에는 운영체제 없이 멀티 태스크 응용을 수행할 수 있는 방법이 필요하다. 이것을 위해서 이 연구에서는 데이타 플로우 명세로부터 직렬화된 멀티태스킹 코드를 생성하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법에서 하나의 태스크는 데이타 플로우 모델로 명세되며, 하나의 C 코드로 생성된다. 코드 생성은 크게 두 단계로 이루어지는데, 먼저 태스크를 구성하는 블록들을 각각 함수 형태로 코드를 생성한 후에, 생성된 여러 태스크의 함수들을 모아서 직렬화하여 호출하는 스케줄러를 만든다. 이 때에 스케줄러를 효율적으로 만들 수 있는 자료구조 및 정보를 제공하여 사용자가 수동으로 스케줄러를 만드는 것도 가능하도록 하였다. DivX예제를 통하여 제안하는 방법으로 생성한 코드가 효율적으로 올바르게 동작함을 보였다.본 연구는 BK21 프로젝트와 교육과학기술부 도약연구 지원사업(R17-2007- 086-01001-0)의 지원을 받아 진행 되었다. 또한 서울대학교 컴퓨터신기술연 구소와 IDEC은 본 연구에 필요한 기자재들을 지원해 주었다. 본 연구는 한 국전자통신연구원의 SoC 핵심설계인력양성사업의 부분적인 지원을 받았다

Parallel SystemC Cosimulation using Virtual Synchronization

이 논문에서는 여러 개의 소프트웨어 혹은 하드웨어 컴포넌트가 존재하는 MPSoC(Multiprocessor- System-on-a-chip) 아키텍처를 빠르면서도 정확하게 통합시뮬레이션 하는 내용을 다룬다. 복잡한 시스템 을 설계하기 위해서 MPSoC 아키텍처가 점점 일반화되고 있는데, 이러한 아키텍처를 통합시뮬레이션 할 때는 시뮬레이터의 개수가 증가하고 그에 따라 시뮬레이터들 간의 시간 동기화 비용도 증가하므로 전체적 인 통합시뮬레이션 성능이 감소된다. 최근의 통합시뮬레이션 연구들에 의해서 등장한 SystemC 통합시뮬 레이션 환경이 빠른 성능을 보이고 있으나, 시뮬레이터의 개수가 증가할수록 성능은 반비례한다. 본 논문 에서는 효율적인 시간동기를 통해 통합시뮬레이션의 성능을 증가시키는 기법인 가상동기화 기법을 확장하 여, (1) SystemC 커널을 수정하지 않고도 가상 동기화 기법을 적용한 SystemC 통합시뮬레이션을 수행할 수 있고, (2) 병렬적으로 가상동기화 기법을 수행할 수 있게 하였다. 이를 통해 SystemC 통합시뮬레이션 의 병렬적인 수행이 가능해졌는데, 널리 알려진 상용 SystemC 통합시뮬레이션 도구인 MaxSim과 비교하 였을 때, H.263 디코더 예제의 경우 11배 이상의 성능 증가를 얻었고 정확도는 5% 이내로 유지되었다.․본 연구는 국가지정연구실 프로그램(번호 M1-0104-00-0015), 두뇌한국 21 프로젝트, SystemIC 2010 프로젝트, 정보통신선도기반기술개발사업, IT-SoC 핵심설계인력양성사업에 의해 지원되었으며, 이 연구를 위해 연 구장비를 지원하고 공간을 제공한 서울대학교 컴퓨터연구소, 서울대학 교 반도체공동연구소, 반도체설계 교육센터에 감사드립니다