GVSoC：一种高度可配置、快速且精确的基于 RISC-V 的 IoT 处理器全平台模拟器
系统与控制
2022-01-21 v1 系统与控制
摘要
过去几年出现了 IoT 处理器：将轻量级且灵活的微控制器单元（MCUs）与专用加速器相结合的超低功耗片上系统（SoCs），前者通常基于开放指令集架构（open-ISA）的 RISC-V 核心，以最大化性能与能效。总体而言，这种异构水平需要复杂的硬件以及成熟的软件栈来编排执行并利用平台特性。因此，实现敏捷的设计空间探索对于这类新型低功耗 SoC 而言成为一项关键能力。在此场景下，高层模拟器在分别打破周期精确模拟器与 FPGA 原型的速度与设计工作量瓶颈方面发挥着重要作用，同时保持功能与时序精度。我们提出 GVSoC，一种高度可配置且时序精确的事件驱动模拟器，它结合了 C++ 模型的高效性与 Python 配置脚本的灵活性。GVSoC 完全开源，旨在推动未来针对高度并行且异构的基于 RISC-V 的 IoT 处理器的研究，其依托三大基础特性：基于 Python 的硬件描述模块化配置、便于精确性能估计的平台参数易校准性，以及高速仿真。实验结果表明，GVSoC 能够以相对于周期精确仿真 2500 倍的加速比，在全平台级别（处理器、存储器、外设与 IO）实现实用的功能与性能分析及设计探索，且性能分析误差通常低于 10%。
引用
@article{arxiv.2201.08166,
title = {GVSoC: A Highly Configurable, Fast and Accurate Full-Platform Simulator for RISC-V based IoT Processors},
author = {Nazareno Bruschi and Germain Haugou and Giuseppe Tagliavini and Francesco Conti and Luca Benini and Davide Rossi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.08166},
year = {2022}
}