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Avaliação de desempenho em MPSoCs
Bruno [email protected]
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Sistemas Embarcados
•
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Evolução dos sistemas embarcados
A evolução tecnológica dos sistemas embarcados acompanha a lei de Moore
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Lei de Moore
• 1981
• 1984 • 1987 • 1990 • 1993 • 1996 • 1999 • 2002
• 10.000• transistores
• 150.000.000• transistores
Um chip de 2002 pode conter 15.000 chips de 1981
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MPSoC
MPSoC – Multiprocessor System-on-Chip– Múltiplos processadores (heterogêneos) em
um chip
Por que vários processadores?
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MPSoC
Por que vários processadores? – Clientes esperam produtos cada vez mais
rápidos, eficientes e poderosos
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MPSoC
• Antes dos dispositivos multiprocessados, o aumento do desempenho era obtido de forma direta: aumentando a frequência
• No entanto...
O ganho não é mais o mesmo
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MPSoC
• Antes dos dispositivos multiprocessados, o aumento do desempenho era obtido de forma direta: aumentando a frequência
• No entanto...O ganho já não compensa o preço a ser pago
• Maior consumo de
energia• Mais
calor
• Mecanismos de
resfriamento mais
complexos• Menor
confiabilidade
• Menor vida útil• Maior
frequência
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MPSoC
Potência = Capacitância x Tensão2 x Frequência MPC8641 (Freescale)
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• Por que múltiplos processadores?
Múltiplos processadores podem executar múltiplas tarefas de tempo crítico
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Produtividade x Capacidade do chip
• 10,000• 1,0
00• 100• 10
• 1• 0.1
• 0.01• 0.0
01
• Transistores/chip
• (milhões)
• 100,000
• 10,000• 1000• 100
• 10• 1
• 0.1• 0.01
• Produtividade• (K)
Trans./Homem.Mês
• Capacidade do CI
• produtividade
• Gap
• O número de transistores em um chip aumentou mais que a capacidade de projeto
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Desenvolvimento de MPSoC
• Desenvolver um MPSoC não é tarefa simples– Corretude dos resultados– Tempo
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Objetivo
• Desenvolver técnicas baseadas em modelos para avaliar métricas não funcionais em MPSoCs– Consumo de energia– Tempo de execução (end-to-end delay,
throughput)– Taxa de utilização– Tamanho dos buffers
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Estado da arte
• Métodos de avaliação para MPSoC– Simulação– Emulação– Métodos analíticos
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Cronograma
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Cenários de avaliação
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Cenários de avaliação
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Cenários de avaliação