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Avaliação de Desempenho e Potência de Mecanismos de Comunicação

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LSE - Laboratório de Sistemas Embarcados. Avaliação de Desempenho e Potência de Mecanismos de Comunicação. CMP502 – Sistemas Embarcados. Alexandre Irigon Gervini Edgard de Faria Corrêa. 1. LSE - Laboratório de Sistemas Embarcados. Abordagem. Considerações :

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avalia o de desempenho e pot ncia de mecanismos de comunica o

LSE - Laboratório de Sistemas Embarcados

Avaliação de Desempenho e Potência de Mecanismos de Comunicação

CMP502 – Sistemas Embarcados

Alexandre Irigon Gervini

Edgard de Faria Corrêa

1

abordagem

LSE - Laboratório de Sistemas Embarcados

Abordagem
  • Considerações:
    • custo exclusivo da comunicação;
    • desconsiderando overhead do sistema operacional
    • (escalonamento, chaveamento de contexto, alocacao de memória, etc.)

por enquanto

2

abordagem1

LSE - Laboratório de Sistemas Embarcados

Abordagem
  • Transferência dos Dados:
  • 1 mensagem de 1 byte;
  • 128 mensagens de 1 byte;
  • 256 mensagens de 1 byte;
  • 1 mensagem de 32 bytes;
  • 2 mensagens de 32 bytes;
  • 4 mensagens de 32 bytes;
  • 8 mensagens de 32 bytes;
  • 1 mensagem de 64 bytes;
  • 2 mensagens de 64 bytes;
  • 4 mensagens de 64 bytes;
  • 1 mensagem de 128 bytes;
  • 2 mensagens de 128 bytes;
  • 1 mensagem de 256 bytes.

3

mecanismos de comunica o

LSE - Laboratório de Sistemas Embarcados

Mecanismos de Comunicação
  • Memória Compartilhada:
    • uso compartilhado de variáveis de memória.
  • Troca de Mensagens:
    • protocolo para controle do envio e recebimento das mensagens.
  • DMA (acesso direto à memória):
    • transferência, da memória principal, diretamente para o dispositivo, sem utilizar a CPU .

4

metodologia

LSE - Laboratório de Sistemas Embarcados

Metodologia
  • Descrição em alto nível dos mecanismos:
    • linguagem java.
  • Síntese para o FemtoJava no SASHIMI:
    • geração do VHDL e MIF.
  • Simulação do consumo de potência e custo de comunicação:
    • CAD (Caco Aided Design);
    • potência medida em capacitância de gates;
    • desempenho medido em número de ciclos.

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resultados obtidos

LSE - Laboratório de Sistemas Embarcados

Resultados Obtidos
  • Consumo de Potência - mensagens de 1 byte:

Memória Compartilhada

e Troca de Mensagens

6

resultados obtidos1

LSE - Laboratório de Sistemas Embarcados

Resultados Obtidos
  • Custo de Comunicação - mensagens de 1 byte:

Memória Compartilhada

e Troca de Mensagens

7

resultados obtidos2

LSE - Laboratório de Sistemas Embarcados

Resultados Obtidos
  • Consumo de Potência - mensagens de 32 a 256 bytes:

Memória Compartilhada

8

resultados obtidos3

LSE - Laboratório de Sistemas Embarcados

Resultados Obtidos
  • Consumo de Potência - mensagens de 32 a 256 bytes:

Troca de Mensagens

9

resultados obtidos4

LSE - Laboratório de Sistemas Embarcados

Resultados Obtidos
  • Custo de Comunicação - mensagens de 32 a 256 bytes:

Memória Compartilhada

10

resultados obtidos5

LSE - Laboratório de Sistemas Embarcados

Resultados Obtidos
  • Custo de Comunicação - mensagens de 32 a 256 bytes:

Troca de Mensagens

11

dificuldades encontradas

LSE - Laboratório de Sistemas Embarcados

Dificuldades Encontradas
  • Limitações das ferramentas utilizadas:
    • SASHIMI:
      • não suporta orientação a objetos;
      • não sintetiza primitivas do tipo break;
      • não aceita retorno de vetores;
      • não aceita matrizes.
    • CAD:
      • cálculo de blocos ?

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pontos pendentes

LSE - Laboratório de Sistemas Embarcados

Pontos Pendentes
  • Verificações dos resultados “fora da curva”;
  • Levantamento dos dados do DMA;
  • Finalização do artigo para o SEMISH.

14

pr ximas etapas

LSE - Laboratório de Sistemas Embarcados

Próximas Etapas
  • Utilizar modelos SW-HW e HW-HW.
  • Avaliação do overhead do sistema operacional.

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refer ncias

LSE - Laboratório de Sistemas Embarcados

Referências

[Knudsen 1999] P.V.Knudsen and J.Madsen, “Integrating communication protocol selection with hardware/software codesign”. IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, Aug. 1999.

[Brunel 2000] J-Y. Brunel et al., “COSY Communication IP’s”. Design Automation Conference, 2000.

[Lahiri 2000] K.Lahiri, A.Raghunathan and S.Dey, "Efficient Exploration of the SoC Communication Architecture Design Space". International Conference on Computer Aided Design, 2000.

[Drinic 2000] M.Drinic et al, "Latency-Guided On-Chip Bus Network Design" International Conference on Computer Aided Design, 2000.

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