Domain-specific languages assessment in heterogeneous architectures: from low-power to high-performance platforms

Abstract

The evolution of computer architecture faces new challenges encompassing energy efficiency, reliability, and performance, marking a departure from the traditional Moore's Law and Dennard's scaling paradigms. This transition towards hardware specialization and heterogeneous systems necessitates novel programming models to fully exploit their ccapabilities. Domain-specific architectures have emerged as a solution to these challenges, offering specialized hardware for specific tasks, such as machine learning, signal processing, and cryuptography. In response, domain-specific languages have emerged as a soluiton to the complexity of programming these architectures, providing high-level abstractions that allow developers to focus on the algorithmic aspects of their applications. However, many of these languages are not protable or vendro-dependent. Languages like VHDL or CUDA serve as examples...

La evolución de la arquitectura de computadores enfrenta nuevos desafíos que abarcan la eficiencia energética, la confiabilidad y el rendimiento, marcando distancia de los paradigmas tradicionales de la Ley de Moore y el escalado de Dennard. Esta transición hacia la especialización de hardware y sistemas heterogéneos requiere modelos de programación novedosos para explotar completamente sus capacidades. Las arquitecturas específicas de dominio ha surgido como una solución a estos desafíos, ofreciendo hardware especializado para tareas específicas, como el aprendizaje automático, el procesamiento de señales y la criptografía. En respuesta, han surgido lenguajes específicos de dominio como una solución a la complejidad de programar estas arquitecturas, proporcionando abstracciones de alto nivel que permiten a los desarrolladores centrarse en los aspectos algorítmicos de sus aplicaciones. Sin embargo, muchos de estos lenguajes no son portables o son dependientes del fabricante. Lenguajes como VHDL o CUDA ejemplifican lo dicho...