基于仿真的能量最小化探索

王国富

摘 要：文章介绍了用仿真来优化系统的方法。以对芯片的能量消耗最小化为实例，并使用实验步骤和实验结果来说明使用仿真来优化系统的方法。

关键词：MPSoC；仿真；能耗最小化

引言

文章介绍如何运用仿真的方法来自定义硬件平台以使系统的能量消耗达到优化。文章使用GSM编解码器软件来作为一个例子，并将使用一个由几个ARM处理器内核、专用和共享内存以及通过AMBA总线互连所组成的多处理器系统。文章将详细介绍所使用的硬件平台和设计方案，并给出实验比较结果。

1 多处理器 ARM 平台介绍

多处理器片上系统（MPSoC）是使用多个CPU及其他硬件子系统来实现的系统。文中所使用的硬件平台的架构是一个分布式多处理器片上系统（MPSoC）的通用模板。如图1所示，该平台包含多个计算内核、一个AMBA AHB兼容的通信总线、专用内存（每个处理器有一个）和处理器间通信的共享内存。

图1

2 基于仿真的优化探索

仿真平台的优点在于它可以在设计流程的早期发挥作用。传统模式上， 最终的验证是在设计流程结束时进行，这时第一个产品原型已经产生了。所以为了获得正确的而有效的产品，系统模型必须是非常准确的。如果在早期设计阶段就可以对目标硬件平台进行一个周期的精确仿真，系统模型可能因这次仿真而被修改甚至于舍弃。使用这种方式，我们就可以使用速度较慢的仿真来获得的准确性。

3 能量最小化

我们的目标是优化一个GSM编解码器的应用程序。……