임베디드 코어 설계시 효율적인 설계 공간 탐색을 위한 컴파일드 코드 방식 시뮬레이터 생성 시스템 구축

Abstract

본 논문은 어플리케이션에 최적화된 임베디드 시스템 설계에 있어 효율적인 설계 공간을 탐색할 수 있도록 머신 기술 언어를 기반으로 한 컴파일드 코드 방식 시뮬레이터 생성 시스템을 제안한다. 제안된 시스템 event-driven 시뮬레이션의 융통성을 유지하면서 많은 시뮬레이션 시간을 소요하는 인스트럭션 펫치와 디코딩 과정을 정적으로 결정하여 빠른 수행시간을 갖는 컴파일드 코드 방식 시뮬레이터를 생성한다. 생성된 시뮬레이터는 임베디드 코어의 성능 측정을 위한 사이클 수준과 인스트럭션 수준의 시뮬레이션을 가진다. 구축된 컴파일드 코드 방식 시뮬레이터 생성기의 효율성을 확인하기 위해 JPEG 인코더 어플리케이션에 대한 아키텍처 탐색을 수행하였다. 제안된 시스템은 MIPS R3000 프로세서의 초기 임베디드 코어로 시작하여 어플리케이션에 최적화된 임베디드 코어를 얻어내었다. 이 과정에서 많은 시뮬레이션 시간이 요구되었다. 사이클 수준 컴파일드 코드 빙식 시뮬레이터는 event-driven 시뮬레이션의 정확성을 가지며 평균 21.7%의 향상된 시뮬레이션의 수행 속도를 보인다. This paper proposes a compiled-code simulator generation system based-on machine description language for efficient design space exploration in designing an embedded system optimized for a specific application. The proposed system generates a compiled-code simulator which maintains the functional accuracy of an event-driven simulator by determining instruction fetch and decoding processes statically. Generated simulator takes instruction-level and cycle-level simulation for estimating performances in embedded core. To show the efficiency of the constructed compiled-code simulator generator, architecture exploration had been performed for the JPEG encoder application. Starting with MIPS R3000 processor for one embedded core, the proposed system can produce the core showing optimized execution time for the application programming. In this process, a huge amount of simulation time has been used. Cycle-level compiled-code simulator has the functional accuracy and shows performance improvement by 21.7% in terms of simulation speed on the average when compared with an event-driven simulator.