Simulative Analyse und Bewertung des Performanzverhaltens von System-on-Chip-Entwürfen auf der Grundlage von abstrakten SystemC-Modellen:
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Berlin
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2008
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG UND MOTIVATION 1
2 GRUNDLAGEN 5
2.1 BEGRIFFE UND DEFINITIONEN 5
2.2 ENTWURF ELEKTRONISCHER SYSTEME 7
2.3 DIE SYSTEMBESCHREIBUNGSSPRACHE SYSTEME 9
2.3.1 MODELLIERUNG MIT SYSTEME 11
2.3.2 ABSTRAKTIONSEBENEN IN SYSTEMC . . 12
2.3.3 SYSTEMC-SIMULATION 14
2.3.4 TRANSAKTIONSBASIERTE MODELLIERUNG IN SYSTEMC 15 2.4
SYSTEMC-VERIFIKATIONSBIBLIOTHEK 17
2.5 DATENVERWALTUNG 18
2.6 DIE R-UMGEBUNG FUER STATISTISCHE ANALYSEN 19
3 STAND DER TECHNIK UND FORSCHUNG 23
3.1 VERFAHREN ZUR ANALYSE- UND OPTIMIERUNG VON SYSTEMENTWUERFEN . .. 24
3.1.1 STATISCHE OPTIMIERUNGSANSAETZE 24
3.1.2 DYNAMISCHE OPTIMIERUNGSANSAETZE 26
3.1.3 HYBRIDE OPTIMIERUNGSANSAETZE 28
3.2 KOMMERZIELLE ENTWURFSWERKZEUGE 30
3.2.1 SYNOPSYS COCENTRIC SYSTEMSTUDIO 30
3.2.2 COWARE CONVERGENSC 31
3.3 BEWERTUNG DES STANDS DER TECHNIK 33
3.4 EIGENER LOESUNGSANSATZ 35
4 PERFORMANZANALYSE 39
4.1 SIMULATIONSDATENEXTRAKTION 39
4.1.1 AUFZEICHNUNG VON KOMMUNIKATIONSVORGAENGEN 41 4.1.2 AUFZEICHNUNG VON
BERECHNUNGSVORGAENGEN . . . T 43
4.1.3 AUFZEICHNUNG VON VORGAENGEN IN DER SOFTWARE 44
4.2 DATENHALTUNG 46
4.2.1 SPEICHERUNG VON SIMULATIONSDATEN 47
4.2.2 DATENZUGRIFF UND DATENVERKNUEPFUNG 48
4.3 SIMULATIONSDATENANALYSE 51
IX
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DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
4.3.1 DATENSTROEME 51
4.3.2 AUSLASTUNG VON KOMMUNIKATIONSSTRUKTUREN 53
4.3.3 ADRESSREFERENZIERUNG 54
4.3.4 ZUGRIFFSKONFLIKTE BEI KOMMUNIKATIONSSTRUKTUREN 55 4.3.5 PARALLELE
VORGAENGE 58
4.3.6 BERECHNUNGSVORGAENGE IN HARDWAREKOMPONENTEN 59 4.3.7
BERECHNUNGSVORGAENGE IN DER SOFTWARE 60
4.4 ANWENDUNG DER AUSWERTUNGSMECHANISMEN FUER DIE OPTIMIERUNG . . 61
5 OPTIMIERUNGSHEURISTIK 67
5.1 ZIELGROESSEN UND PARAMETER DER OPTIMIERUNG 67
5.1.1 ZIELGROESSEN 67
5.1.2 ENTWURFSPARAMETER 69
5.2 AUSGANGSPUNKT DER PERFOERMANZOPTIMIERUNG 70
5.3 SEMIAUTOMATISCHER OPTIMIERUNGSSCHRITT 71
5.3.1 DEFIZIT-UND UEBERSCHUSSBERECHNUNG 73
5.3.2 ANALYSE UND AUSWAHL DES VERTEILUNGSBEREICHES 74
5.3.3 AUSWAHL DES ENTWURFSPARAMETERS IM VERTEILUNGSBEREICH . . 77 5.3.4
ABLEITUNG VON PARAMETERMODIFIKATIONEN 80
5.3.5 BEHANDLUNG PARALLELER VORGAENGE 81
5.4 ITERATIVE OPTIMIERUNGSSCHLEIFE 84
6 ANWENDUNGEN UND ERGEBNISSE 87
6.1 SYSTEMC SOC-PLATTFORM 87
6.1.1 PROZESSOREN UND CACHE-SPEICHER 87
6.1.2 BUSSYSTEME 89
6.1.3 SPEICHER 89
6.1.4 ANWENDUNGSSPEZIFISCHE HARDWAREKOMPONENTEN (ASICS) .. 90 6.1.5
KONFIGURATION DER HARDWAREKOMPONENTEN 91
6.2 DIGITAL-VIDEO-BROADCAST (DVB) 93
6.2.1 BESCHREIBUNG DER DVB-APPLIKATION 93
6.2.2 ANWENDUNG DES OPTIMIERUNGSANSATZES 95
6.2.3 EXPERIMENTREIHEN UND VALIDIERUNG 98
6.3 SYNTHETIC-APERTURE-RADAR (SAR) 102
6.3.1 BESCHREIBUNG DER SAR-APPLIKATION 102
6.3.2 ANWENDUNG DES OPTIMIERUNGSANSATZES 105
6.3.3 EXPERIMENTREIHEN UND VALIDIERUNG 109
6.4 ERGEBNISSE 3
7 ZUSAMMENFASSUNG
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