[發明專利]針對低溫多芯片計算系統的模擬方法及其系統

在審

• 申請號: 202210880357.8
• 申請日: 2022-07-25
• 公開（公告）號: CN115374732A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 王中旗;張志軒;黃俊英;張志敏;葉笑春;范東睿
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: G06F30/33
• 分類號: G06F30/33;G06F30/3312;G06F115/10
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國;張燕華

1.一種針對低溫多芯片計算系統的模擬方法，其特征在于，所述方法包括：

跨溫區多芯片模擬通信系統搭建步驟：搭建相互通信連接的低溫多芯片計算系統及室溫數據通信系統，所述低溫多芯片計算系統包含低溫中用于計算的多種芯片，所述室溫數據通信系統向所述低溫多芯片計算系統模擬輸入指令并接收所述低溫多芯片計算系統輸出執行結果進行校驗；

低溫多芯片功能模擬步驟：基于所述多種芯片的設計規范，行為級模擬描述低溫中用于計算的所述多種芯片的功能以及所述多種芯片之間交互運行功能，并模擬所述多種芯片的輸出執行結果；

低溫多芯片時序模擬步驟：基于所述多種芯片的設計規范，模擬低溫下各芯片內部的周期工作時序，并模擬所述多種芯片間的通信協議，以模擬所述低溫多芯片計算系統的時序，并驗證各個所述時序的正確性。

2.根據權要求1所述針對低溫多芯片計算系統的模擬方法，其特征在于，所述方法還包括：

環境配置步驟：可通過配置不同的執行環境參數構建不同的所述低溫多芯片計算系統，并執行環境配置構建不同的所述低溫多芯片計算系統的模擬模式，所述模擬模式包括：功能模擬模式、時序模擬模式及混合模擬模式；

性能統計步驟：對所述低溫多芯片計算系統進行功能正確性評估和性能參數評估。

3.根據權要求1或2所述針對低溫多芯片計算系統的模擬方法，其特征在于，所述低溫多芯片功能模擬步驟進一步包括：

低溫CPU功能模擬步驟：基于CPU的設計規范，行為級模擬描述低溫CPU的功能，根據低溫CPU的體系結構，輸入所述低溫CPU指令集，根據流水線CPU的運行規則，周期模擬所述低溫CPU取指令、指令譯碼、執行指令、存儲器訪問及寫回操作，并模擬所述低溫CPU的輸出執行結果；

低溫DRAM功能模擬步驟：基于DRAM的設計規范，行為級模擬描述低溫DRAM的功能，并模擬所述低溫DRAM的輸出執行結果；

低溫加速器功能模擬步驟：基于加速器的設計規范，行為級模擬描述低溫加速器的功能，并模擬所述低溫加速器的輸出執行結果；

低溫放大器功能模擬步驟：基于放大器的設計規范，行為級模擬描述低溫放大器的功能，并模擬所述低溫放大器的輸出執行結果。

4.根據權要求1或2所述針對低溫多芯片計算系統的模擬方法，其特征在于，所述低溫多芯片時序模擬步驟進一步包括：

低溫CPU時序模擬步驟：基于所述CPU的設計規范，模擬低溫下CPU內部的周期工作時序，并驗證所述低溫CPU時序的正確性；

低溫DRAM時序模擬步驟：基于所述DRAM的設計規范，根據所述DRAM時序模型模擬低溫下DRAM內部的周期工作的第一時序及第二時序，并驗證所述低溫DRAM時序的正確性；

低溫加速器時序模擬步驟：基于所述加速器的設計規范，模擬低溫下加速器內部的周期工作時序，并驗證所述低溫加速器時序的正確性；

低溫放大器時序模擬步驟：基于所述放大器的設計規范，模擬低溫下放大器內部的周期工作時序，并驗證所述低溫放大器時序的正確性。

5.根據權要求2所述針對低溫多芯片計算系統的模擬方法，其特征在于，所述環境配置步驟進一步包括：

混合模擬模式步驟：設置低溫下的所述多種芯片中的任意一種或多種芯片為功能模擬模式，其他的所述多種芯片為時序模擬模式，所述多種芯片包括：低溫CPU、低溫DRAM、低溫加速器和低溫放大器；

環境參數模擬配置步驟：可通過配置所述多種芯片不同的執行環境參數，以構建不同的所述低溫多芯片計算系統。

6.根據權要求2所述針對低溫多芯片計算系統的模擬方法，其特征在于，所述性能統計步驟進一步包括：

功能評估步驟：所述室溫數據通信系統包括上位機及數據通信模塊，所述上位機通過所述數據通信模塊連接所述低溫多芯片計算系統，所述上位機通過所述數據通信模塊向低溫中所述多種芯片模擬輸入指令并接收輸出執行結果，進行所述多種芯片功能正確性驗證；

性能評估步驟：通過所述上位機向低溫中所述多種芯片發送多個數據包或指令，評估所述低溫多芯片計算系統的執行時間。