Outils d’analyse et d’évaluation des performances

par Mourad Bouache

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Bernard Goossens et de Mohame Mezghiche.


  • Résumé

    La simulation est largement utilisée dans de nombreux domaines de la science et de l’ingénierie. Du côté de l’industrie, les constructeurs emploient la simulation d’une part en amont de la fabrication, pour explorer l’espace de conception et d’autre part en aval, pour observer, évaluer et, à des fins commerciales, comparer leurs produits avec ceux de la concurrence. Le monde de la recherche a aussi recours à la simulation pour explorer un espace de conception plus vaste et évaluer quantitativement les innovations proposées. En informatique, l’architecture des ordinateurs et des processeurs est depuis longtemps grande utilisatrice de simulateurs. L’évaluation quantitative des futurs processeurs est difficile, si ce n’est impossible aujourd’hui, sans simulation. Les industriels consacrent plusieurs mois, voire plusieurs années selon la complexité du produit à élaborer, de conception, de simulation et d’analyse de différents aspects comme la consommation d’énergie, la performance, la vitesse de fonctionnement avant toute réalisation dans le silicium. La simulation permet ainsi un gain de temps et de coûts essentiels pour permettre aux fabricants de suivre un rythme de production correspondant à la fois aux attentes des clients et aux contraintes imposées par les progrès de la concurrence. Un simulateur est nettement plus lent et moins précis que le système qu’il simule. Il offre néanmoins toutes les informations que l’on souhaite, dont certaines qui sont difficile à récupérer du système simulé lui-même. Compte tenu de la grande évolutivité des produits dans le monde des composants numériques, les simulateurs se doivent d’être rapidement adaptables. L’objectif de cette thèse est de présenter, au sein de l’environnement de simulation UNISIM développé par le consortium du même nom, le simulateur OoOSIM conçu et réalisé par notre équipe de recherche DALI. La version actuelle d’OoOSIM bénéficie d’une méthodologie de conception des composants simulés facilitant la duplication d’unités. Cette méthodologie, la vectorisation des modules, est notre contribution. Nos expériences, dont les résultats sont rapportés ici, montrent que sans application de la vectorisation, la simulation d’un processeur multi-coeur devient très gourmande en temps de calcul dès lors que le nombre de cœurs augmente, même de façon modeste. Elles montrent aussi que la vectorisation permet de simuler dans des temps raisonnables des processeurs ayant un nombre de cœurs bien au-delà de ce que proposent les produits d’aujourd’hui.

  • Titre traduit

    Tools for analysis and evaluation of processor performance


  • Résumé

    The simulation is widely used in many fields of science and engineering. From the industry side, manufacturers use simulation to explore the design space and to observe, evaluate for commercial purposes, to compare their products with those of the competition. The world of research has also used simulation to explore a larger design space and quantify the proposed innovations. In computer science, computer architecture and processors has long been a major user of simulators. The quantitative assessment of future processors is difficult, if not impossible today, without simulation. Manufacturers spend several months or even years depending on the complexity of product development, design, simulation and analysis of various aspects such as energy consumption, performance, speed of operation before any implementation in silicon. The simulation thus saving time and costs essential to allow manufacturers to monitor production rate corresponding to the expectations of both the clients and the constraints imposed by the progress of the competition. A simulator is much slower and less accurate than the system it simulates. It still offers all the information you want, some of which are difficult to recover the simulated system itself. Given the high scalability of the products in the world of digital components, simulators need to be quickly adaptable. The objective of this thesis is to present, within the UNISIM simulation environment developed by the consortium of the same name, OoOSIM is a simulator designed by our research team DALI. The OoOSIM current version has a design methodology of simulated components to facilitate the duplication of units. This methodology, the vectorization of the modules, is our contribution. Our experiments, whose results are reported here, show that without the application of vectorization, the simulation of a multi-core processor becomes very time consuming to load when the number of cores increases, even modestly. They also show that vectorization can be simulated in reasonable CPU time with number of hearts far beyond that offer products today.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XIV-92 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. [85]-91

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  • Bibliothèque : Université Perpignan Via Domitia. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH 2010 BOU
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