Estudio de una jerarquía de memoria controlada por software

Abstract

Los sistemas empotrados representan un gran porcentaje de las ventas en el mercado de dispositivos electrónicos. Cada vez con mayor asiduidad, dichos sistemas incorporan procesadores de propósito general (ARM6, ARM7….).Sin embargo, las aplicaciones incluidas en los sistemas modernos , son cada vez más exigentes. En la actualidad, el mercado de sistemas empotrados está en gran auge, y es por ello que factores como la energía, potencia, consumo son de gran importancia en multimedia y dispositivos móviles o wireless. Para conseguir un rendimiento adecuado, manteniendo un consumo de potencia bajo, se ha propuesto el uso de memorias estáticas controladas por software (scratch-pad), en lugar de las tradicionales memorias caché controladas por hardware. Se busca que las fuentes de estos dispositivos duren lo máximo posible, pudiendo proporcionar los picos de energía suficientes para el correcto funcionamiento del dispositivo. Es por ello, que el consumo juega un papel fundamental en los sistemas empotrados para preservar lo máximo las fuentes de energía. El presente proyecto pretende explorar las posibilidades de dichas jerarquías de memoria centrándose en un conjunto de algoritmos significativos, en los cuales se calculará el consumo de energía asociado a su ejecución, tanto para jerarquías de memoria con caché, con caché y scratchpad, y con solo scratch-pad. Así mismo también se calculará el número de accesos a cada elemento de memoria y el número de ciclos de ejecución. Para ello, se utilizará el simulador arquitectónico SimpleScalar, incorporando memorias SRAM (scratch-pad) y un controlador DMA, bajo un procesador ARM 7. Se realizarán una serie de pruebas sobre algoritmos significativos y mediante la adaptación del modelo de consumo de energía del simulador arquitectónico SimpleScalar, analizaremos los resultados.