HW-SW codesign ou a solução errada para o problema certo CMP /II

Parte do contexto Década de 90: consolidação da síntese de alto nível (10 anos) Mercado de semicondutores: –foco no volume –projeto de chips envolve basicamente hardware –mesmo processadores são basicamente HW Mercado mundial de eletrônica: sistemas

Síntese de sistemas Uma perspectiva do início dos anos 90: Como capturar o SW que o sistema deve executar? –VHDL-OO –Handle-C Como decidir o que é SW e o que é HW?

Uma perspectiva histórica De Micheli-Gupta –partindo do HW, move operações não críticas ou custosas para SW (91) Athanas, Silverman –identifica no código parcelas críticas, e move operações para HW na medida das necessidades HW modificável: densidade aumenta selvagemente no início dos 90!

O problema Projeto de HW feito com conjunto de ferramentas diferentes que o de SW conceitos como paralelismo são diferentes em cada domínio maioria dos sisteemas digitais contém ambos, mas há uma serialização de tarefas

Um resumo dos esforços Classificação: Jay Adams, Donald Thomas Modelo tipo I: o HW executa o SW –relação de abstração simples entre HW-SW –mais de um componente físico possível –modelo mais clássico de como se faz projeto Modelo tipo II: HW e SW modelados da mesma maneira –microprocessador sintetizados a partir de síntese comportamental

Vantagens e desvantagens Modelo I: –config. SW e HW interdependente –fronteira móvel Modelo II: –mais espaço de projeto para mover a fronteira –especificação comun

Tarefas de projeto I Co-simulação –domínios diferntes, granularidades diferentes –desempenho do simulador crítico –modelo do HW tem de estar disponível cedo para avaliação de desempenho –a interface de comunicação tem de estar presente (bus e suas transações)

Tarefas II Co-síntese –partição, problema ou não –critérios de partição –como estabelecer critérios adequados –foi a festa de 5 anos –performance, custo, possibiloidade de modificações tardias, natureza da computação, concorrência e overhead de comunicação

Fluxo de projeto modelar HW e SW como grafo usar o domínio de aplicação para limitar o problema colocar pesos nos arcos segundo algum critério definir problema como NP-completo definir heurística adequada publicar paper

O modelo de HW Processador embarcado Sistema heterogêneo ASIPs Co-processadores

Resultados publicados Aceleração sim, mas pouca comparação com realidade Processador + HW dedicado: as vezes mais lento que só processador Por que não usar vários processadores? Custo até mais baixo O exemplo certo é tudo

Resultados comerciais Coware –modelo processador único (ARM) –aplicações DSP para comunicações Arexys –modelo processadores heterogêneos distribuídos –mercado militar

Olhar apresentações correlatas

A novidade: REUSO A questão da especificação conjunta Como incorporar núcleos a partir da especificação? –Uso de modelos abstratos para especificação –Uso de modelos estruturais para HW alvo

A nova realidade (ou não) Volumes cada vez maiores são exigidos –custo de máscaras para tecnologia d eponta devem ser amortizados –custo de foundries absurdo Microprocessadores encontrados em todos os tamanhos, desempenhos e potência Avanços na computação paralela e distribuída

Consequentemente... HW único, muda só o SW Projeto basedo em plataforma Mas há outras mudanças –HW cconfigurável cada vez mais barato e de maior desempenho –aplicações demandam cada vez menor consumo de potência, HW genérico é péssimo –é uma corrida ou uma luta acadêmica?