Обсужденее целей и перспективы проекта

Архитектура СнК, разработка RISC-ядра, функциональная верификация, разработка инструментальных средств, прототипирование и отладка на FPGA

Модератор: Интегральный вычислитель

Обсужденее целей и перспективы проекта

Сообщение Интегральный вычислитель » 28 янв 2010, 00:08

Сегодня в ИТЦ прошло небольшое совещание по поводу перспектив развития научных направлений на кафедре и участия в них студентов (присутствовали я, invaisor и crusader). В частности, было предложено развитие нашего проекта как исследовательского с перспективой привлечения под него различных средств.

Чтобы нас стали рассматривать всерьез, нужно сформировать список конкретных целей, которые мы перед собой ставим. По мимо этого, было упомянуто, что нужно выделить "изюминки", которые могли бы перевести наши начинания из разряда "изобретения велосипедов" в разряд "научно-исследовательской деятельности".

Презентация нашего проекта запланирована на конец второй недели февраля. К этому времени нужно подготовить материал (попытаюсь сделать сам) и сформировать "цели и изюминки" - это можно обсудить здесь.

Поэтому прошу высказываться.


Для начала: думаю у многих есть мысли по поводу своих дипломных работ. Если они коррелируют с нашим проектом, можно предложить их как научную "изюминку".
I Have Seen The Truth And It Doesn't Make Any Sense
Аватара пользователя
Интегральный вычислитель
 
Сообщения: 561
Зарегистрирован: 02 апр 2008, 16:04
Откуда: из Леса

Re: Обсужденее целей и перспективы проекта

Сообщение Ryukzak » 28 янв 2010, 01:19

Интегральный вычислитель писал(а):Сегодня в ИТЦ прошло небольшое совещание по поводу перспектив развития научных направлений на кафедре и участия в них студентов (присутствовали я, invaisor и crusader). В частности, было предложено развитие нашего проекта как исследовательского с перспективой привлечения под него различных средств.

А можно поподробнее о том, что за проект? Или где можно почитать о нём.

А есть ли возможность как-нибудь оповещать о подобных собраниях? А то, имхо, не вредно было бы их послушать, а быть может и поучаствовать.
Аватара пользователя
Ryukzak
 
Сообщения: 73
Зарегистрирован: 03 апр 2008, 22:08

Re: Обсужденее целей и перспективы проекта

Сообщение Интегральный вычислитель » 28 янв 2010, 15:45

Ryukzak писал(а):А можно поподробнее о том, что за проект? Или где можно почитать о нём.

В ближайшее время я буду делать FAQ и список текущих задач со списком участников.
I Have Seen The Truth And It Doesn't Make Any Sense
Аватара пользователя
Интегральный вычислитель
 
Сообщения: 561
Зарегистрирован: 02 апр 2008, 16:04
Откуда: из Леса

Re: Обсужденее целей и перспективы проекта

Сообщение invaisor » 01 фев 2010, 18:07

NoC в двух словах.

Сеть на кристалле (СтК, NoC) – это новый подход к созданию коммуникационной подсистемы системы на кристалле (СнК, SoC).
Традиционные системы обычно базируются на понятиях критических путей и дерева синхронизации. На чипе с парой миллиардов транзисторов становиться проблематично использовать общие сигнальные линии из-за электромагнитных помех, сдвига фаз, значительного увеличения потребляемой и рассеиваемой мощности и т.д. Одна из стратегий, используемая в настоящее время, это GALS (Globally Asynchronous - Locally Synchronous), глобально синхронные – локально асинхронные системы. GALS разделяет систему на небольшие, локально обособленные синхронные домены. Такие домены намного легче интегрировать в общую систему и верифицировать. Все синхронные домены будут иметь возможность асинхронно взаимодействовать с друг другом через общесистемный транспортный уровень. Один из практических подходов к реализации GALS стратегии в СнК – шинные транспортный уровень. Большинство современных СнК построены на основе общей шины или комбинации нескольких шин (ARM AMBA). Причем достаточно часто для различных СнК разрабатываются специальные шины.
С дальнейшим ростом количества транзисторов в СнК и увеличением числа независимых подсистем общая шина становиться узким местом, ограничивающим сверху производительность СнК и масштабируемость. Кроме того, увеличивается общая сложность системы и затраты на ее верификацию. В связи с этим в настоящее время множество разрабатываемых систем базируются на конкретной СнК или семейства СнК.
Как видно, одна из основных задач при дизайне СнК является разработка коммуникационной среды между различными частями СнК, обладающей минимальными накладными расходами. Один из подходов, призванный избавиться от недостатков шинной архитектуры, позволяющий увеличить гибкость и общность обмена между частями системы, а также степень повторного использования частей системы – это СтК (Сеть на Кристалле), т.е. сетевая коммуникационная среда.

Данный подход отличают следующие общие особенности:
• Ресурсы (отдельные подсистемы СнК) подключены к сети посредством сетевых интерфейсов. Сетевые интерфейсы обеспечивают единый способ подключения ресурсов к сети. Для подключения различных ресурсов к сети, сетевой интерфейс может быть разделен на две части: ресурсонезависимую часть (общесетевой интерфейс) и ресурсозависимую часть (ресурсный сетевой интерфейс).
• Топология сети, способ работы маршрутизаторов и возможности сетевых каналов определяют производительность сети (пропускную способность, задержку и классы предоставляемых услуг передачи данных (QoS)).
• Явный параллелизм, т.к. большинство маршрутизаторов могут независимо друг от друга передавать данные.
• Количество и протяженность линий передачи данных значительно меньше, чем при использование шинных архитектур.
• Возможность использования наработок в области построения компьютерных сетей, но с ограничениями на сложность и вносимые задержки.


Текущие задачи, стоящие перед данным подходом создания транспортного уровня:
• Исследование оптимальных структурных организаций СтК - решетка, тор, дерево, концентрированная решетка и т.д.
• Разработка способов оптимального размещения СтК на чипе, обеспечивающих наибольшую локальность трафика и наименьшую протяженность линий передачи.
• Разработка или адаптация алгоритмов маршрутизации и коммутации для СтК. В том числе отказоустойчивых и/или динамических алгоритмов.
• Разработка архитектур маршрутизаторов для СтК.
• Исследование эффективных способов реализации классов услуг передачи данных в СтК.
• Разработка симуляционно-аналитических комплексов для анализа характеристик различных видов СтК.
• Непосредственная эффективная реализация тех или иных типов СтК (сетевых интерфейсов, маршрутизаторов и средств прототипирования для данного СтК).

Примеры СтК - XPIPES NOC, QNOC, Ethereal NOC, SPIN NOC, Arteris NoC и т.д.
Симуляционные среды - NoCSim, PoPNet, NoC Simulator, Orion 2.0.
Курс шведского института "System-on-Chip Architectures", в котором очень много внимания уделенно СтК.
Аватара пользователя
invaisor
 
Сообщения: 227
Зарегистрирован: 08 апр 2008, 16:08

Re: Обсужденее целей и перспективы проекта

Сообщение Интегральный вычислитель » 10 фев 2010, 17:52

Системный уровень проектирования и технологии верификации аппаратуры:

Здесь можно рассматривать достаточно широкий круг вопросов. Я считаю, что можно двигаться в следующих направлениях:
1) Создание моделей уровней архитектуры и микроархитектуры. Архитектурная модель - симулятор системы команд, используется в целях верификации. Можно подключить студента в рамках бакалаврских проектов.
Более сложный случай - высокоуровневая модель целой СнК: поведенческое описание отдельных блоков, коммуникации между модулями по принципу TLM.
Используемые языки и технологии: SystemC, SystemVerilog, TLM.
2) Методологии верификации. Современные методологии и библиотеки для верификации в значительной степени формализуют процесс создания тестбенчей и упрощают создание типовых элементов тестового окружения. В рамках этого направления можно создать среду для верификации всех составляющих СнК Ancile на базе OVM (Open Verification Methodology). Плюсы применения OVM (VMM, AVM..):
*) Готовый объектно-ориентированный framework
*) Простое создание тестовых векторов на основе шаблонов
*) Унифицированная система отчетов и логов
*) TLM интерфейсы между модулями упрощают повторное использование

http://www.ovmworld.org

3) Формальная спецификация и верификация.
На данный момент переход от спецификации к реализации достаточно неформален. Спецификации описываются на естественном языке в многостраничных манулах.
Поэтому встает вопрос о создании формальных спецификаций, в частности, пригодных для использования на этапе верификации. Сюда относятся:
1) system specification languages
2) assertion languages и темпоральная логика
3) model checking
I Have Seen The Truth And It Doesn't Make Any Sense
Аватара пользователя
Интегральный вычислитель
 
Сообщения: 561
Зарегистрирован: 02 апр 2008, 16:04
Откуда: из Леса

Re: Обсужденее целей и перспективы проекта

Сообщение crusader » 15 фев 2010, 16:03

По поводу системного уровня. Несколько слов о том, что интересует меня.

Как известно, в настоящее время технологии проектирования достигли уровня, при котором возможно создавать системы на кристалле (СнК, SoC), состоящие из одного или нескольких процессорных ядер, системной шины (или альтернативных решений, например, сети на кристалле), памяти и различных периферийных устройств, сложность которых колеблется в широких пределах (от простого порта ввода/вывода до сложных коммуникационных блоков и сопроцессоров). Разрабатывая периферийный блок для такой системы, необходимо находить компромисс при выборе способа реализации (программного и/или аппаратного). Для оптимального решения данной задачи необходимо декомпозировать ПБ на отдельные подмодули, часть из которых может быть построена как программным, так и аппаратным способом, причем критериями оптимальности могут выступать временные метрики, потребляемая мощность и т.д.
Возникает вопрос: как узнать выходные характеристики и где их в дальнейшем учесть? Предполагается построение некой модели (по сути функциональной, но позволяющей задавать определенные параметры), которая бы с одной стороны отражала бы аппаратные особенности, а с другой стороны ее можно было бы перенести в программную часть устройства (в виде ПО). Соответственно встает вопрос в выборе инструмента для построения таковой (это м.б. SystemVerilog, SystemC или еще что-то). CPU, на котором исполняется ПО связан с ПБ через шину (н-р, WB или AMBA) посредством модельного интерфейса, отражающего аппаратные особенности (задержки, протокол…).
Процесс разработки в таком случае выглядел бы следующим образом. Допустим мы создаем коммуникационный блок (н-р, CAN или Ethernet), подсоединенный к CPU (н-р, Ancile) посредством шины (н-р, WB). Необходимо структуру и функциональность ПБ разбить на отдельные части. Следует отметить, что при разбиении блока на подмодули мы рассматриваем класс блоков (сетевые контроллеры, мультимедийные сопроцессоры и т.д.), т.е. мы предполагаем наличие общей структуры для некого класса. Т.к. на данном этапе (мы впервые создаем прототип для данного класса) мы не знаем выходных характеристик аппаратных и программных решений, то необходимо моделировать оба варианта (там, где это возможно). Таким образом, мы разрабатываем подмодули на RTL-уровне (HDL), моделируем и снимаем характеристики. При очередном использовании данного компонента ПБ характеристики можно будет подставить в модель высоко уровня, исключив необходимость разработки и верификации RTL-модели. Интерфейс такого блока (высокоуровнего) должен быть близок к программному (вызовы процедур) для того, чтобы можно было перенести данную модель в часть ПО. Тогда встает вопрос о создании модели адаптера для преобразования прикладных сообщений в сообщения уровня шинных передач (н-р, с использованием технологии TLM).
crusader
 
Сообщения: 62
Зарегистрирован: 08 апр 2008, 23:26

Re: Обсужденее целей и перспективы проекта

Сообщение Интегральный вычислитель » 17 фев 2010, 17:17

Я начал делать презентацию, которую надо будет представить на собрании магистров 6го курса. Предположительно она будет в четверг 25 фев.
Вложения
roadmap.odp
(148.25 Кб) Скачиваний: 646
I Have Seen The Truth And It Doesn't Make Any Sense
Аватара пользователя
Интегральный вычислитель
 
Сообщения: 561
Зарегистрирован: 02 апр 2008, 16:04
Откуда: из Леса

Re: Обсужденее целей и перспективы проекта

Сообщение Интегральный вычислитель » 17 фев 2010, 17:45

Интегральный вычислитель писал(а):Я начал делать презентацию, которую надо будет представить на собрании магистров 6го курса. Предположительно она будет в четверг 25 фев.

На самом деле представить все надо будет завтра в 14.00 на Биржевой Сможет ли кто-нибудь прийти?
I Have Seen The Truth And It Doesn't Make Any Sense
Аватара пользователя
Интегральный вычислитель
 
Сообщения: 561
Зарегистрирован: 02 апр 2008, 16:04
Откуда: из Леса

Re: Обсужденее целей и перспективы проекта

Сообщение A.Sukhoy » 17 фев 2010, 19:45

Я смогу. Хотелось бы узнать цель данного собрания
Аватара пользователя
A.Sukhoy
 
Сообщения: 182
Зарегистрирован: 08 апр 2008, 17:53

Re: Обсужденее целей и перспективы проекта

Сообщение invaisor » 17 фев 2010, 21:25

Интегральный вычислитель писал(а):
Интегральный вычислитель писал(а):Я начал делать презентацию, которую надо будет представить на собрании магистров 6го курса. Предположительно она будет в четверг 25 фев.

На самом деле представить все надо будет завтра в 14.00 на Биржевой Сможет ли кто-нибудь прийти?

Я не смогу.
Только если вечером - часов в 6-7.
Или в пятницу, т.к. я все равно собирался в пятницу идти.
Аватара пользователя
invaisor
 
Сообщения: 227
Зарегистрирован: 08 апр 2008, 16:08

Re: Обсужденее целей и перспективы проекта

Сообщение Интегральный вычислитель » 23 апр 2010, 16:06

ПАЕ предлагает выступить с докладами по теме наших работ на семинаре в среду 18.00.

Просьба проявить инициативу, если это возможно.

Я предполагаю рассказать про реализацию шин с использованием SystemVerilog.

Сможет ли кто-нибудь выступить со своим докладом?
Прийдет ли кто-нибудь послушать меня?
I Have Seen The Truth And It Doesn't Make Any Sense
Аватара пользователя
Интегральный вычислитель
 
Сообщения: 561
Зарегистрирован: 02 апр 2008, 16:04
Откуда: из Леса

Re: Обсужденее целей и перспективы проекта

Сообщение invaisor » 24 апр 2010, 22:27

Интегральный вычислитель писал(а):ПАЕ предлагает выступить с докладами по теме наших работ на семинаре в среду 18.00.

Просьба проявить инициативу, если это возможно.

Я предполагаю рассказать про реализацию шин с использованием SystemVerilog.

Сможет ли кто-нибудь выступить со своим докладом?
Прийдет ли кто-нибудь послушать меня?


По первому вопросу: Я могу рассказать про FPU и все что с ним было связано, если кому будет интересно. Ну на следующем семинаре могу немного по теме своей магистерской работы рассказать.

По второму вопросу: А то-ж. Я объязательно приду, даже в прошлый раз приходил, но тебя не было. Мне интересны возможности интерфейсов и т.д. в SystemVerilog. :)
Аватара пользователя
invaisor
 
Сообщения: 227
Зарегистрирован: 08 апр 2008, 16:08

Re: Обсужденее целей и перспективы проекта

Сообщение AlexNickolaenkov » 25 апр 2010, 17:14

Ваш доклад планировать на эту среду?
Аватара пользователя
AlexNickolaenkov
 
Сообщения: 435
Зарегистрирован: 02 май 2008, 21:40
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Обсужденее целей и перспективы проекта

Сообщение invaisor » 25 апр 2010, 19:07

AlexNickolaenkov писал(а):Ваш доклад планировать на эту среду?

Про FPU могу рассказать, если хватит времени. Но там нет ничего высокоархитектурного и реконфигурируемого. :)
Аватара пользователя
invaisor
 
Сообщения: 227
Зарегистрирован: 08 апр 2008, 16:08


Вернуться в ANCILE: создание системы на кристалле

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 0