Ratatoskr：面向三维片上网络中功耗、性能与面积深入分析的开源框架
硬件体系结构
2020-01-15 v2
摘要
我们介绍 ratatoskr，一个用于三维集成与异构系统级芯片（SoCs）中片上网络（NoCs）功耗、性能与面积（PPA）深入分析的开源框架。它通过提供 RT 级的 NoC 硬件实现、周期精确级的 NoC 模拟器以及事务级的应用模型，覆盖了所有抽象层次。通过这种全面的方法，ratatoskr 可提供以下具体的 PPA 分析：链路动态功耗可在保持周期精确仿真速度的同时，以位级仿真 2.4% 的精度进行测量。路由器功耗由 RT 级综合与周期精确仿真共同确定。整个 NoC 的性能可通过周期精确级和 RT 级仿真测量。单个路由器的性能来自包含门级验证的 RT 级。NoC 面积由 RT 级计算。尽管具有这些丰富特性，ratatoskr 提供简便的两步用户交互：第一，允许设置设计参数的单一入口点；第二，自动生成 PPA 报告。对于输入和输出，可选择不同抽象级别以进行高层快速网络分析或低层架构细节改进。与常规标准路由器相比，综合后的 NoC 模型减少了多达 32% 的总路由器功耗和 3% 的路由器面积。作为其他 NoC PPA 测量工具所不具备的前瞻且独特的特性，ratatoskr 支持异构三维集成，这是面向未来 SoCs 最有前景的集成范式之一。由此，ratatoskr 为设计其通信架构奠定了基础。
引用
@article{arxiv.1912.05670,
title = {Ratatoskr: An open-source framework for in-depth power, performance and area analysis in 3D NoCs},
author = {Jan Moritz Joseph and Lennart Bamberg and Imad Hajjar and Anna Drewes and Behnam Razi Perjikolaei and Alberto García-Ortiz and Thilo Pionteck},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.05670},
year = {2020}
}