컴퓨터 아키텍처 시뮬레이터

Computer architecture simulator

컴퓨터 아키텍처 시뮬레이터는 컴퓨터 아키텍처의 실행을 시뮬레이트하는 프로그램입니다.

컴퓨터 아키텍처 시뮬레이터는 다음과 같은 목적으로 사용됩니다.

  • 물리적 하드웨어 시스템을 구축하지 않고 하드웨어 설계를 평가하여 비용을 절감합니다.
  • 입수할 수 없는 하드웨어에의 액세스를 가능하게 합니다.
  • 컴퓨터 퍼포먼스 데이터의 정밀도 및 볼륨 향상.
  • 오류가 검출되었을 때 코드를 거꾸로 실행하거나 실시간보다 빠르게 실행하는 등 실제 하드웨어에서는 일반적으로 가능하지 않은 기능을 도입합니다.

분류

컴퓨터 아키텍처 시뮬레이터는 상황에 따라 다양한 범주로 분류할 수 있습니다.

  • 범위: 마이크로아키텍처 시뮬레이터는 마이크로프로세서와 그 컴포넌트를 모델링합니다.풀 시스템 시뮬레이터는 프로세서, 메모리 시스템 및 I/O 디바이스도 모델링합니다.
  • 상세: 명령어 세트 시뮬레이터 등의 기능 시뮬레이터는 모델링된 컴포넌트와 동일한 기능을 구현합니다.타이밍을 고려하지 않으면 더 빨리 시뮬레이션할 수 있습니다.타이밍 시뮬레이터는 타이밍을 재현하는 기능성 시뮬레이터입니다.타이밍 시뮬레이터는 디지털 사이클 정밀도와 아날로그 서브 사이클 시뮬레이터로 더욱 분류할 수 있습니다.
  • 워크로드:트레이스 구동 시뮬레이터(이벤트 구동 시뮬레이터라고도 함)는 일정한 고정 입력으로 미리 기록된 명령 스트림에 반응합니다.실행 구동 시뮬레이터는 다른 입력 데이터에 따라 명령의 동적 변경을 실행할 수 있도록 한다.

전체 시스템 시뮬레이터

전체 시스템 시뮬레이터는 실제 시스템에서 완전한 소프트웨어 스택을 수정 없이 시뮬레이터에서 실행할 수 있는 상세 수준의 실행 중심 아키텍처 시뮬레이션입니다.전체 시스템 시뮬레이터는 호스트 시스템의 특성과 독립적인 가상 하드웨어를 제공합니다.풀 시스템 모델에는 일반적으로 프로세서 코어, 주변 장치, 메모리, 상호 연결 버스 및 네트워크 연결이 포함됩니다.에뮬레이터는 개발 하드웨어가 아닌 오래된 하드웨어를 모방한 전체 시스템 시뮬레이터입니다.

명령어 세트 시뮬레이터와 비교한 전체 시스템 시뮬레이션의 정의적 특성은 모델이 단일 프로그램이 아닌 실제 장치 드라이버와 운영 체제를 실행할 수 있도록 한다는 것입니다.따라서 전체 시스템 시뮬레이션을 통해 네트워크 장치 드라이버에서 운영 체제, 네트워크 스택, 미들웨어, 서버 및 애플리케이션 프로그램에 이르기까지 모든 소프트웨어를 사용하여 개별 컴퓨터와 네트워크 컴퓨터 노드를 시뮬레이션할 수 있습니다.

완전한 시스템 시뮬레이션을 통해 결함을 쉽게 검출, 재현 및 복구할 수 있으므로 시스템 개발 프로세스를 가속화할 수 있습니다.멀티코어 프로세서를 사용하면 가상 [1]하드웨어에 의해 제공되는 제어된 환경 없이 오류를 재생성 및 디버깅하는 것이 매우 어렵고 시간이 많이 걸리기 때문에 완전한 시스템 시뮬레이션이 필요합니다.이를 통해 하드웨어가 [2]준비되기 전에 소프트웨어 개발을 수행할 수 있으므로 설계 결정을 검증하는 데 도움이 됩니다.

사이클 정밀 시뮬레이터

사이클 정밀도 시뮬레이터는 사이클별로 마이크로아키텍처를 시뮬레이트하는 컴퓨터 프로그램입니다.반대로 명령 집합 시뮬레이터는 명령 집합 아키텍처를 일반적으로 더 빠르지만 이 아키텍처의 특정 구현에 대해 사이클 정확하지 않습니다. 시간 정밀도가 레거시 이유로 중요한 오래된 하드웨어를 에뮬레이트할 때 자주 사용됩니다.새로운 마이크로프로세서를 설계할 때 사이클 정밀도의 시뮬레이터가 사용되는 경우가 많습니다.이 시뮬레이터는 실제 물리 칩을 구축하지 않고도 테스트와 벤치마킹(전체 운영체제 또는 컴파일러 실행 포함)을 정확하게 실행할 수 있습니다.또한 예상되는 계획에 따라 설계를 여러 번 쉽게 변경할 수 있습니다.

사이클 정밀도의 시뮬레이터는 분기 예측, 캐시 미스, 페치, 파이프라인 정지, 스레드 컨텍스트 스위칭 및 기타 마이크로프로세서의 많은 미묘한 측면 등 모든 작업이 적절한 가상(또는 가능한 경우 실제) 시간 내에 실행되도록 해야 합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 디버깅 및 전체 시스템 시뮬레이션
  2. ^ Vania Joloboff (2009). "Full System Simulation of Embedded Systems" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2014-02-09. Retrieved 2013-03-06.

외부 링크