Uma metodologia para exploração do espaço de projeto de hierarquias de memória para sistemas embarcados

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorA hierarquia da memória é um elemento importante a ser otimizado em plataformas configuráveis. Muitas configurações de cache necessitam ser avaliadas a fim encontrar a melhor escolha em termos de desempenho, área de silício, ou do consumo de potência a uma aplicação. A maioria de modelos para estimar essas métricas são dependentes de parâmetros como o tamanho da cache e de sua taxa respectiva da falta. Ao invés de utilizar ferramentas tradicionais para estimar a taxa da faltas na cache, através de repetitivas simulações, este trabalho propõe uma técnica simplificada, contudo eficiente, para estimar a taxa da falta de diferentes configurações de cache em apenas uma única simulação (single-pass). A abordagem propõe basicamente a geração de tabelas de localidade e de conflito, que refletem as propriedades de endereçamento do comportamento da aplicação. A técnica proposta pretende simplificar a estimativa da taxa faltas e a exploração do espaço de configurações de cache de maneira mais rápida. Uma vez que a estrutura da tabela é baseada em operações binárias elementares (comparação, deslocamento, etc), tanto implementações baseadas em software como em hardware podem ser consideradas para executar a técnica proposta. Adicionalmente, a fim suportar o ajuste de caches para aplicações múltiplas, o problema de subconjuntos do espaço de configuração de caches é exaustivamente apresentado e uma solução eficiente é discutida. Adaptado a partir de uma técnica para segmentação de séries temporais, os resultados obtidos heuristicamente na seleção de configurações oferecem a qualidade comparável à abordagem exaustiva. Tal contribuição considera o ajuste de caches configuráveis para um conjunto de aplicações, considerando um menor número de configurações possíveis, preservando ainda a economia obtida com a otimização da cach