基于OVP的多核處理器系統(tǒng)級建模與評估.pdf

1、隨著通信和多媒體領(lǐng)域等應(yīng)用變得越來越復(fù)雜，軟件應(yīng)用對于硬件的性能要求也越來越高，可編程多核處理器由于其既具備單核處理器的靈活性，又有比單核處理器更高的性能優(yōu)勢，成為了研究熱點(diǎn)。另一方面，多核處理器由于其硬件設(shè)計和軟件應(yīng)用的開發(fā)難度都非常大，利用多核處理器的系統(tǒng)級模型在硬件設(shè)計前期首先對多核系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行探索，并同時進(jìn)行多核軟件開發(fā)，這樣有利于尋求最優(yōu)架構(gòu)，減少研發(fā)周期。針對這一情況，本文提出了一種多核處理器的系統(tǒng)級建模方法，并利用該建模方

2、法構(gòu)建了一個64核的多核虛擬平臺，該虛擬平臺可用于探索多核系統(tǒng)架構(gòu)和開發(fā)多核軟件應(yīng)用。本文的主要工作如下:
　　1.提出一種構(gòu)建多核處理器模型的方法
　　本文提出了一種多核處理器的系統(tǒng)級建模方法，使用OVP提供的快速處理器模型，并針對特定應(yīng)用修改了單核模型，添加了一些特殊指令，OVP處理器模型由TLM2.0接口封裝;利用SystemC和TLM2.0對NoC進(jìn)行全定制建模，并且利用TLM2.0接口將整個系統(tǒng)拼接起來構(gòu)成多核虛擬

3、平臺。利用OVP的仿真工具OVPsim運(yùn)行多核虛擬平臺，可以達(dá)到極高的仿真速度;采用TLM2.0的松散定時建模方法，用抽象數(shù)據(jù)類型表示多時鐘周期的傳輸，進(jìn)一步加快了仿真速度。
　　2.硬件加速單元建模
　　本文利用OVP的Semihosting機(jī)制對多核系統(tǒng)中的硬件加速單元進(jìn)行了建模，通過函數(shù)名判斷是否調(diào)用加速單元模型，在調(diào)用加速單元模型時相當(dāng)于只執(zhí)行一條指令，與真實(shí)的硬件加速單元表現(xiàn)基本一致。
　　3.NoC建模與評

4、估
　　本文的多核虛擬平臺對片上網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了全定制建模，利用SystemC和TLM2.0分別對網(wǎng)絡(luò)接口、物理鏈路、路由器三個NoC組件建模，通過TLM2.0接口將各個NoC組件拼接起來構(gòu)成NoC模型。本文的多核虛擬平臺集成了第三方工具ORION2.0，實(shí)現(xiàn)了對NoC面積和功耗的評估。此外，通過跟蹤FIFO的深度信號探索FIFO深度的設(shè)定。
　　4.多核軟件評估
　　提出了利用多核虛擬平臺對多核軟件應(yīng)用進(jìn)行評估的方法。本文