Oliver Lenke, M.Sc.

Gegenstand dieser Bachelorarbeit ist die Entwicklung eines Compile-Flows, mit dem verschiedene Benchmarks, z.B: von EEMBC, kompiliert und auf einer SystemC basierten Prototyp Architektur abgespielt werden können. Dabei sollen verschiedene Benchmarks, ggf. mit unterschiedlichen Parametern so in das System eingebunden werden, dass jedes Teammitglied diese auf einfache Weise kompilieren und abspielen kann.

Das SystemC Modell verwendet ein taktgenaues Modell eines Prozessors der Synopsys ARC Familie, um Speicherzugriffe auszuführen und so die Speicherhierarchie unter realistischen Bedingungen zu testen und zu evaluieren.

Je nach zeitlichem Fortgang der Arbeit kann man die Ergebnisse der Benchmarks dann  auswerten

Voraussetzungen

Their main advantages are an easy design with only 1 Transistor per Bit and a high memory density make DRAM omnipresend in most computer architectures. However, DRAM accesses are rather slow and require a dedicated DRAM controller
that coordinates the read and write accesses to the DRAM as well as the refresh cycles. In order to reduce the DRAM access latency, memory prefetching is a common technique to access data prior to their actual usage. However, this requires sophisticated prediction algorithms in order to prefetch the right data at the right time.

The Goal of this thesis is to extendan existing DRAM preloading mechanism on an FPGA based prototype platform by a hardware performance counter and statistics module. This requires a profund understanding of AHB communication protocolls as well as the functionalities of the cache and memory hierarchie of an MPSoC system. The new component should be integrated in the whole architecture design and tested and evaluated under different scenarios.

Towards this goal, you'll complete the following tasks:
1. Understanding the existing Memory Access and Preloading mechanism
2. VHDL implementation of the refined preloading functionalities
3. Write and execute small baremetal test programs
4. Analyse and discuss the performance results

Voraussetzungen

Their main advantages are an easy design with only 1 Transistor per Bit and a high memory density make DRAM omnipresend in most computer architectures. However, DRAM accesses are rather slow and require a dedicated DRAM controller
that coordinates the read and write accesses to the DRAM as well as the refresh cycles. In order to reduce the DRAM access latency, memory prefetching is a common technique to access data prior to their actual usage. However, this requires sophisticated prediction algorithms in order to prefetch the right data at the right time.

The Goal of this thesis is to transfer an existing DRAM preloading mechanism to an FPGA based prototype platform of the RISC-V CVA6 architecture. This requires a profund understanding of AHB and AXI communication protocolls as well as the functionalities of the cache and memory hierarchie of an MPSoC system.

Towards this goal, you'll complete the following tasks:
1. Understanding the existing Memory Access and Preloading mechanism
2. VHDL implementation of the refined preloading functionalities
3. Write and execute small baremetal test programs
4. Analyse and discuss the performance results

Voraussetzungen

Gegenstand dieser Bachelorarbeit ist die Entwicklung eines Python-Tools, welches verschiedene Statistiken über die Speicherzugriffe einer MPSoC-Architektur erstellt. Dazu werden simulations-basierte Traces verwendet, in denen alle Speicherzugriffe aufgezeichnet werden. In diesen Traces sind alle Zugriffe dokumientiert: Zeitpunkt? Cache Hit/Miss? Welcher Core?

Aus diesen Traces sollen verschiedene Statistiken erstellt werden, dazu muss ein Python Programm geschrieben werden, welches die Traces auswertet und Plottet.

Mögliche Statistiken sind beispielsweise

• Auf welche Page wurde wie oft zugegriffen?
• Wie viele Zugriffe hintereinander fallen im Schnitt in die selbe Page
• Wie ist die zeitliche Verteilung der unterschiedlichen Pages?
• Zeitlicher Abstand zwischen Zugriffen auf dieselbe Page?

Diese Daten sollen bei der Analyse von Speicherzugriffsmustern von verschiedenen Anwendungen helfen, um so einen effizienten Mechanismus zum Vorladen ausgewählter Speicherinhalte zu entwickeln.

Voraussetzungen