分布式仿真协议研究及其性能提高

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本文描述了Discovery - 一个并行分布式事件驱动数模混合VLSI系统的仿真框架。Discovery是一个开放的系统,它不仅使用并行和分布式处理来加速仿真,也允许集成各种各样的顺序仿真器用来仿真混合模式的VLSI电路。 Discovery是基于Transmix协议 - 一个通用的分布式仿真协议,该协议的三个特点优化了其性能和灵活性。Transmix是混合了保守和乐观同步方法的一个混合协议,它允许LP(逻辑处理单元)在仿真过程中动态的调整其乐观度,该协议也是透明的,在仿真中它不需要上层应用提供额外的预测信息。因为有时预测信息的估算是要花很大代价,或者不可能估算的出来的。Transmix的新奇之处就在于它不仅结合了上述的特点,它还为并发事件提供了附加的模型从而简化了并发事件处理顺序的选择,该协议抓住了在一个混合系统中安全事件的本质特点,从而为那些并发事件提供了扩展的虚时间,成功的解决了并发事件仿真先后顺序的问题。该协议也详细的描述了新的局部和全局同步的算法,和这些算法的实现。 Discovery的主要应用是用VHDL-AMS描述的分布式仿真系统。因为VHDL仿真对一些并发事件要求明确的仿真顺序,Discovery提供了一个通用的解决方法,即在物理仿真时间的基础上加上逻辑的相关信息,最终使那些并发事件具有了不同的时间戳,也就具有了不同的仿真先后顺序。该方法定义了一个分布式VHDL的仿真循环,并获得了仿真加速。 针对混合信号的仿真,Discovery将SPICE-模拟电路仿真器聚合到该开放平台中,Discovery提供了两种方法完成了混合式的数字-模拟同步。 开放平台Discovery 还有待于继续完善,在诸多方面还可以改进,从而更大程度的提高该系统的兼容性和仿真性能,例如:电路划分,VHDL-AMS仿真和并行的模拟电路仿真。 在改进和完善该开放平台中,提出一个新的多层启发式的拓扑电路划分算法。该算法主要着眼于平衡计算负载,减少整个仿真网络通信量这两方面来提高仿真系统的性能。最后的试验结果表明该算法比其他的电路划分算法取得了更好的性能提高。
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