1 IntroductionWhen designing digita

1 Introduction
When designing digital embedded system to be used in cellular phones, laser printers, etc., performance is a critical issue. A well-known technique to meet perfor- mance constraints is software speed-up. This is illustrated in figure 1. If the application cannot comply with perfor- mance constraints when implemented solely on the pro- cessor, time-consuming parts of the application are ex- tracted and executed on dedicated hardware, the ASIC. The target architecture for this type of software speed- up is co-processor based, i.e. a single processor and one or more ASICs. This type of target architecture has suc- cessfully been used for application speed-up in different co-synthesis systems such as COSYMA [2], Vulcan [3] and the LYCOS system [9]. The ASIC is implemented as a data-path composed of functional units such as adders, multipliers, etc., and a controller that controls the compu- tation in the data-path. This is shown in figure 1, which also shows that the hardware data-path in this target ar- chitecture is composed of two adders, one subtractor and one multiplier. We call this an allocation of hardware resources; two adders, one subtractor and one multiplier have been allocated to the hardware data-path.
In the LYCOS system, software speed-up is achieved by partitioning the application onto the preselected target ar- chitecture using the PACE algorithm [7]. Input to the par- titioning tool is the application and the before mentioned

target architecture. The hardware/software partitioning re- sults in a mapping of non-time critical parts of the appli- cation to software (i.e. the processor in the target architec- ture) while the most time critical parts of the application are mapped to the ASIC in order to achieve the software speed-up. As figure 1 shows, the target architecture must be fixed before the partitioning can take place. This in- cludes selecting the processor and allocating the type and number of hardware resources to the hardware data-path (a memory mapped communication scheme between hard- ware and software is assumed).

This paper presents a technique that, prior to parti- tioning, allocates the hardware resources for the hardware data-path. This is a key aspect in the process of achieving the best possible speed-up after the hardware/software par- titioning has been done. The preallocation of the data-path resources is done taking characteristics of the application into account, knowing that the application subsequently will be partitioned between hardware and software. The allocations generated by the algorithm comes very close to the optimal allocations. An optimal allocation will ensure that the hardware/software partitioning generated by the PACE algorithm gets maximum speed-up. However, find- ing the optimal partition for a given application (manually or by exhaustive search) is an extremely time-consuming task due to the very large number of different allocations.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1 การแนะนำ
เมื่อออกแบบระบบดิจิตอลที่ฝังที่จะใช้ในโทรศัพท์มือถือ, เครื่องพิมพ์เลเซอร์ ฯลฯ ผลการดำเนินงานเป็นเรื่องที่สำคัญ เทคนิคที่รู้จักกันดีเพื่อให้ตรงกับข้อ จำกัด ของการปฏิบัติ-แรนซัมเป็นซอฟต์แวร์ความเร็วขึ้น นี้จะแสดงในรูปที่ 1 ถ้าโปรแกรมไม่สามารถปฏิบัติตามข้อ จำกัด ของการปฏิบัติ-แรนซัมเมื่อดำเนินการ แต่เพียงผู้เดียวบนที่ cessor ​​โปรส่วนที่ใช้เวลานานในการสมัครเป็นอดีต tracted และดำเนินการกับฮาร์ดแวร์เฉพาะ ASIC สถาปัตยกรรมเป้าหมายสำหรับประเภทของซอฟต์แวร์ที่ความเร็วสูงขึ้นนี้จะร่วมโปรเซสเซอร์เช่นหน่วยประมวลผลเดียวและหนึ่งหรือมากกว่าหนึ่ง asics ประเภทของสถ​​าปัตยกรรมเป้าหมายนี้ได้ประสบความเรียบร้อยแล้วถูกนำมาใช้สำหรับการใช้ความเร็วสูงขึ้นในระบบการร่วมสังเคราะห์ที่แตกต่างกันเช่น cosyma [2]vulcan [3] และระบบ Lycos [9] ASIC จะดำเนินการเป็นข้อมูลเส้นทางที่ประกอบด้วยหน่วยงานเช่นงูคูณ ฯลฯ และตัวควบคุมที่ควบคุม Compu-ช่อในการข้อมูลเส้นทาง นี้จะแสดงในรูปที่ 1 ซึ่งยังแสดงให้เห็นว่าฮาร์ดแวร์ข้อมูลเส้นทางในครั้งนี้เป้าหมาย ar-chitecture ประกอบด้วยสองงูทับทางหนึ่ง subtractor และคูณหนึ่งเราเรียกสิ่งนี้ว่าการจัดสรรทรัพยากรฮาร์ดแวร์; สองงูทับทางหนึ่ง subtractor และคูณหนึ่งได้รับการจัดสรรให้กับฮาร์ดแวร์ข้อมูลเส้นทาง
ในระบบ Lycos ซอฟต์แวร์ความเร็วขึ้นจะทำได้โดยการแบ่งการใช้งานไปยังเป้าหมาย ar-chitecture ไว้ล่วงหน้า. โดยใช้วิธีก้าว [7] เข้ากับเครื่องมือที่ตราไว้หุ้น titioning เป็นโปรแกรมและกล่าวก่อน

สถาปัตยกรรมเป้าหมายฮาร์ดแวร์ซอฟต์แวร์ / แบ่งพาร์ติชันใหม่ sults ในการทำแผนที่ที่ไม่ใช้เวลาส่วนที่สำคัญของการประยุกต์ไอออนบวกกับซอฟต์แวร์ (เช่นการประมวลผลในเป้าหมายของสถ​​าปัตยกรรม ture) ในขณะที่เวลามากที่สุดในส่วนที่สำคัญของโปรแกรมจะแมปไป ASIC ใน เพื่อให้บรรลุซอฟต์แวร์ความเร็วขึ้น ดังรูปที่ 1 แสดงสถาปัตยกรรมเป้าหมายจะต้องได้รับการแก้ไขก่อนที่จะแบ่งพาร์ติชันสามารถใช้สถานที่นี้ใน cludes เลือกหน่วยประมวลผลและการจัดสรรชนิดและจำนวนของทรัพยากรฮาร์ดแวร์ฮาร์ดแวร์ข้อมูลเส้นทาง (หน่วยความจำแมปรูปแบบการสื่อสารระหว่างฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่จะสันนิษฐาน).

กระดาษนี้นำเสนอเทคนิคที่ก่อนที่จะหลาก - tioning, จัดสรรทรัพยากรฮาร์ดแวร์สำหรับฮาร์ดแวร์ข้อมูลเส้นทางนี้เป็นลักษณะสำคัญในกระบวนการของการบรรลุเป้าหมายที่เป็นไปได้ความเร็วที่ดีที่สุดขึ้นหลังจากฮาร์ดแวร์ / ซอฟต์แวร์พาร์ titioning ได้รับการทำ preallocation ของทรัพยากรข้อมูลเส้นทางที่จะกระทำการในลักษณะของการประยุกต์ใช้ในบัญชีทราบว่าโปรแกรมก็จะได้รับการแบ่งพาร์ติชันระหว่างฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์การจัดสรรที่สร้างขึ้นโดยอัลกอริทึมมาใกล้กับการจัดสรรที่ดีที่สุด การจัดสรรที่ดีที่สุดเพื่อให้มั่นใจว่าการแบ่งฮาร์ดแวร์ / ซอฟต์แวร์ที่สร้างขึ้นโดยวิธีการก้าวที่ไ​​ด้รับความเร็วสูงสุดขึ้น อย่างไรก็ตามหาไอเอ็นจีพาร์ทิชันที่ดีที่สุดสำหรับการประยุกต์ใช้ที่กำหนด (ด้วยตนเองหรือโดยการค้นหาหมดจด) เป็นงานมากใช้เวลานานเนื่องจากการจำนวนมากของการจัดสรรที่แตกต่างกัน.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แนะนำ 1
เมื่อออกแบบระบบฝังตัวดิจิตอลที่จะใช้ในโทรศัพท์มือถือ เครื่องพิมพ์เลเซอร์ ฯลฯ ประสิทธิภาพการทำงานเป็นปัญหาสำคัญ รู้จักเทคนิคการจำกัด perfor mance เป็นซอฟต์แวร์ประมวล นี้จะแสดงในรูปที่ 1 ถ้าแอพลิเคชันไม่สอดคล้องกับข้อจำกัด perfor mance เมื่อดำเนินการแยกจากโปร-cessor ส่วนเวลาของโปรแกรมประยุกต์ที่เป็นแฟนเก่า-tracted และดำเนินการเฉพาะฮาร์ดแวร์ ASIC สถาปัตยกรรมเป้าหมายเร็วขึ้นซอฟต์แวร์ชนิดนี้จะร่วมประมวลตาม เช่นตัวประมวลผลเดียวและ น้อย ASICs ชนิดของเป้าหมายสถาปัตยกรรม suc - cessfully ใช้สำหรับเร่งแอพลิเคชันในระบบอื่นร่วมสังเคราะห์เช่น COSYMA [2], วูลแคน [3] และระบบ LYCOS [9] ASIC จะนำมาใช้เป็นข้อมูลเส้นทางประกอบด้วยหน่วยงานต่าง ๆ เช่น adders, multipliers, etc. และตัวควบคุมที่ควบคุม compu-tation ในเส้นทางข้อมูล แสดงในรูป 1 ซึ่งแสดงว่า ข้อมูลเส้นทางจากฮาร์ดแวร์ใน ar-chitecture เป้าหมายนี้ประกอบด้วย ของสอง adders วงจรลบหนึ่งคูณหนึ่ง เราเรียกการจัดสรรทรัพยากรฮาร์ดแวร์ นี้ adders สอง หนึ่งวงจรลบ และตัวคูณหนึ่งได้ถูกปันส่วนให้ฮาร์ดแวร์ข้อมูล-path.
ในระบบ LYCOS เร่งซอฟต์แวร์สามารถทำได้ โดยการแบ่งพาร์ทิชันแอพลิเคชันไปยังอาร์คันซอ-chitecture เป้าหมายไว้ล่วงหน้าที่ใช้ขั้นตอนวิธีก้าว [7] เครื่องมือตรา titioning มีแอพลิเคชันและก่อนกล่าวถึง

เป้าหมายสถาปัตยกรรม ฮาร์ดแวร์/ซอฟต์แวร์แบ่งพาร์ติชันใหม่-sults ในการแมปของเวลาไม่ใช่ส่วนสำคัญของ cation appli ซอฟต์แวร์ (เช่นตัวประมวลผลในเป้าหมาย architec-ture) ในขณะที่ส่วนสำคัญเวลาส่วนใหญ่ของโปรแกรมประยุกต์ถูกแม็ปกับ ASIC ที่เพื่อเร่งซอฟต์แวร์ ตามรูปที่ 1 แสดง ต้องคงสถาปัตยกรรมเป้าหมายก่อนการแบ่งพาร์ทิชันสามารถทำได้ นี้ใน-cludes เลือกตัวประมวลผล และการปันส่วนชนิดและจำนวนทรัพยากรฮาร์ดแวร์ข้อมูลเส้นทางจากฮาร์ดแวร์ (จำโครงร่างสื่อสารแม็ประหว่างฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์สันนิษฐาน)

กระดาษนี้นำเสนอเทคนิคที่ ก่อน parti-tioning จัดสรรทรัพยากรฮาร์ดแวร์ฮาร์ดแวร์ข้อมูลเส้นทาง นี่คือประเด็นสำคัญกำลังบรรลุเร่งได้ดีที่สุดหลังจากทำฮาร์ดแวร์/ซอฟต์แวร์พาร์-titioning ปันส่วนล่วงหน้าของทรัพยากรข้อมูลเส้นทางจะทำลักษณะการสมัครบัญชี ทราบว่า แอพลิเคชันในเวลาต่อมาจะถูกกั้นระหว่างฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ การปันส่วนที่สร้างขึ้น โดยอัลกอริทึมมาใกล้กับการปันส่วนที่เหมาะสมมาก การปันส่วนที่เหมาะสมจะให้แน่ใจว่า พาร์ทิที่ฮาร์ดแวร์/ซอฟต์แวร์ชันสร้างขึ้น โดยอัลกอริทึมก้าวได้รับเร่งสูงสุด อย่างไรก็ตาม ค้นหา-ing พาร์ติชันที่เหมาะสมสำหรับโปรแกรมประยุกต์ที่กำหนด (ด้วยตนเอง โดยการค้นหาที่ครบถ้วนสมบูรณ์) คือ งานใช้เวลานานมากเนื่องจากจำนวนการปันส่วนที่แตกต่างกันมากด้วย

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 การแนะนำ
ซึ่งจะช่วยในการออกแบบระบบเอ็มเบ็ดเด็ดดิจิตอลในการใช้โทรศัพท์มือถือในระบบเซลลูลาร์เครื่องพิมพ์เลเซอร์เป็นต้น ประสิทธิภาพ การทำงานมีปัญหาที่สำคัญ. เทคนิคที่รู้จักกันดีในการพบกับประสิทธิ - ภาพ เป็นซอฟต์แวร์จำกัดความเร็วขึ้น โรงแรมแห่งนี้คือตัวอย่างในรูปที่ 1 หากแอปพลิเคชันที่ไม่สามารถปฏิบัติตามประสิทธิ - ภาพ เงื่อนไขเมื่อนำมาใช้แต่เพียงผู้เดียวใน Pro - cessor ได้ส่วนเวลาที่ใช้ในแอปพลิเคชันที่มี ex - tracted และถูกลงโทษประหารชีวิตในฮาร์ดแวร์เฉพาะที่< B > ASIC สถาปัตยกรรมเป้าหมาย ประเภท นี้ของซอฟท์แวร์,ความเร็ว - เป็นโปรเซสเซอร์ร่วมซึ่งใช้โปรเซสเซอร์ตัวเดียวเช่นที่หนึ่งหรือมากกว่าและ Centralized ASICs ประเภท นี้ของสถาปัตยกรรมกลุ่มเป้าหมายที่มีการใช้งานแอปพลิเคชันสำหรับความเร็วในระบบความร่วมมือการสังเคราะห์แตกต่างกันได้เช่น cosyma [ 2 ] SUC - cessfullyVulcan [ 3 ]และระบบ lycos [ 9 ]. < b > ASIC ที่มีการนำมาใช้เป็นข้อมูล - พาธที่ประกอบด้วยหน่วยงานเช่นเงี้ยวเขี้ยวขอ Port Multiplier ,ฯลฯและคอนโทรลเลอร์ที่ควบคุมการ compu - tation ในข้อมูล - พาธที่ โรงแรมแห่งนี้คือที่แสดงในรูปที่ 1 ซึ่งยังเป็นที่แสดงข้อมูลฮาร์ดแวร์ที่มีเส้นทางที่อยู่ในเป้าหมาย Ar - chitecture แห่งนี้ประกอบไปด้วยหนึ่งในสองเงี้ยวเขี้ยวขอ subtractor และหนึ่งตัวคูณเราจะทำการติดต่อนี้การจัดสรรทรัพยากรฮาร์ดแวร์ที่สองเงี้ยวเขี้ยวขอ subtractor หนึ่งและหนึ่งตัวคูณมีการจัดสรรให้กับฮาร์ดแวร์ข้อมูล - พาธ.
ในระบบ lycos ที่ซอฟท์แวร์,ความเร็วขึ้นโดยมีการแบ่งพาร์ติชั่นแอปพลิเคชันที่เลือกไว้ล่วงหน้าไปสู่เป้าหมาย Ar - chitecture โดยใช้อัลกอริทึมการวิ่ง[ 7 ] อินพุตไปยังพาร์ - เครื่องมือ titioning ที่มีแอปพลิเคชันและ สถาปัตยกรรม

เป้าหมายก่อนกล่าวถึงที่ฮาร์ดแวร์/ซอฟต์แวร์การแบ่งพาร์ติชั่นอีก sults ในการทำแผนที่ไม่มีเวลาที่สำคัญส่วนของที่ appli - ประจุลบซอฟต์แวร์(เช่นโปรเซสเซอร์อยู่ในเป้าหมาย architec - จะมอง)ในขณะที่เวลาที่มีความสำคัญของแอปพลิเคชันจะถูกแม็ปกับไคลเอ็นต์ที่< B > ASIC ในการสั่งซื้อจะได้รับซอฟท์แวร์,ความเร็วขึ้น รูปที่ 1 แสดงเป็นสถาปัตยกรรมเป้าหมายที่จะต้องได้รับการแก้ไขก่อนการแบ่งพาร์ติชั่นที่สามารถที่จะเกิดขึ้นโรงแรมแห่งนี้อยู่ใน - cludes การเลือกที่โปรเซสเซอร์และจัดสรรให้พิมพ์และจำนวนของทรัพยากรฮาร์ดแวร์ในการให้ข้อมูลฮาร์ดแวร์ - พาธ(หน่วยความจำถูกแม็ปกับไคลเอ็นต์การสื่อสารโครงการระหว่างฮาร์ดดิสก์ - วอลเลย์บอลและซอฟต์แวร์ได้รับการสันนิษฐาน)

นี้กระดาษของขวัญที่เทคนิคที่ก่อนเรียบเสมอ - tioning ,จัดสรรที่ทรัพยากรฮาร์ดแวร์สำหรับข้อมูลฮาร์ดแวร์ - พาธ.โรงแรมแห่งนี้เป็นแง่มุมที่สำคัญในกระบวนการของความสำเร็จที่ดีที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ความเร็วขึ้นหลังจากตราไว้หุ้นละฮาร์ดแวร์/ซอฟต์แวร์ - titioning ที่ได้รับการทำได้ preallocation ของข้อมูล - เส้นทางที่จะทำการลักษณะของแอปพลิเคชันเข้าไปในบัญชีการรู้ว่าแอปพลิเคชันที่จะแบ่งพาร์ติชั่นระหว่างฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์การจัดสรรที่สร้างขึ้นโดยอัลกอริธึมที่มาพร้อมกับเป็นอย่างมากอยู่ใกล้กับการจัดสรรเงินได้อย่างมี คุณภาพ การจัดสรรอย่างมี ประสิทธิภาพ ที่จะช่วยให้แน่ใจว่าฮาร์ดแวร์/ซอฟต์แวร์การแบ่งพาร์ติชั่นที่ถูกสร้างขึ้นโดยอัลกอริธึมการวิ่งได้ความเร็วสูงสุดได้ แต่ถึงอย่างไรก็ตามการค้นหา - ไอเอ็นจีประกันชีวิตพาร์ติชันได้อย่างมี คุณภาพ สำหรับแอปพลิเคชันให้(ด้วยตนเองหรือโดยการค้นหาแลกมาด้วยความเหนื่อยล้า)เป็นงานเป็นอย่างมากต้องใช้เวลานานเนื่องจากมีขนาดใหญ่จำนวนมากเป็นอย่างมากการจัดสรรเงินที่แตกต่างกันได้