A model-driven design-space exploration tool for the HIPAO 2 methodology

• Main Author: Lerm, Rafael Andréas Raffi
• Other Authors: Pereira, Carlos Eduardo
• Format: Others
• Language: English
• Published: 2016
• Subjects: Microeletrônica; Desenvolvimento : Software; Design-space exploration; UML; System optimization; Model-driven engineering; Metaheuristic optimization
• Online Access: http://hdl.handle.net/10183/134477

Hoje em dia, desenvolvedores de sistemas embarcados enfrentam uma crescente complexidade de projeto, tanto nas aplicações quanto nas plataformas usadas para executá-las. O uso de plataformas complexas faz com que os engenheiros precisem fazer escolhas não-triviais, e muitas vezes contra-intuitivas durante a fase de projeto. Para permitir que os projetistas gerenciem esta complexidade, o uso de metodologias baseadas em modelos tem atraído atenção, e dentro deste contexto, a metodologia HIPAO2 está sendo desenvolvida dentro da UFRGS. Dentre os problemas que os engenheiros precisam enfrentar, o mapeamento entre tarefas e processadores em sistemas multiprocessados heterogêneos é um problema NP-completo, onde o espaço de projeto rapidamente se torna grande demais para que seja explorado satisfatoriamente de maneira manual. Este trabalho detalha a extensão das ferramentas que suportam a metodologia HIPAO2, de maneira a incluir facilidades de Exploração de Espaço de Projeto semi-automática para a solução deste problema. A ferramenta proposta faz uso de um algoritmo genético multiobjetivo para evidenciar tradeoffs existentes no projeto, e algoritmos de análise de aplicações modeladas como synchronous dataflow para avaliar possíveis mapeamentos sem um custo computacional proibitivo. === Designers of today’s embedded systems are faced with increasing complexity both in the applications being developed and the platforms they run on. The use of complex platforms means that the engineers need to make non-trivial and many times non-intuitive decisions during the design phase. To help developers work with this complexity, model-driven techniques are gaining attention, and in this context, the HIPAO2 model-driven engineering methodology is being developed at UFRGS. Among the problems that designers must solve, the task-to-processor mapping in heterogeneous multiprocessor systems is an NP-complete problem and the design space will quickly become too large to be explored adequately by humans. This work details the extension of the tools that support HIPAO2 to include semiautomatic Design-Space Exploration capabilities for the mapping problem. The proposed tool includes the use of a multiobjective genetic algorithm to make tradeoffs explicit to the designers; it also uses synchronous dataflow analysis algorithms to evaluate potential alternatives with a reasonable computational cost.