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Fast Cycle-approximate Simulation Techniques for Manycore Architecture Exploration

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Academic year: 2021

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(1)Fast Cycle-approximate Simulation Techniques for Manycore Architecture Exploration Anastasiia Butko. To cite this version: Anastasiia Butko. Fast Cycle-approximate Simulation Techniques for Manycore Architecture Exploration. Optics / Photonic. Université Montpellier, 2015. English. �NNT : 2015MONTS144�. �tel-01959029v2�. HAL Id: tel-01959029 https://hal-lirmm.ccsd.cnrs.fr/tel-01959029v2 Submitted on 25 Jun 2019. HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of scientific research documents, whether they are published or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés..

(2) Délivré par Université Montpellier Préparée DXVHLQGHO·pFROHdoctorale Information, Structures, Systèmes (I2S) Et de O·XQLWpGHUHFKHUFKH/DERUDWRLUHG·,QIRUPDWLTXH de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM) Spécialité : Microélectronique. Présentée par BUTKO Anastasiia. Fast Cycle-approximate Simulation Techniques for Manycore Architecture Exploration. Soutenue le 11 decembre 2015 devant le jury composé de. M. Leandro SOARES INDRUSIAK, Senior Lecturer, University of York, UK M. Jean-François MEHAUT, Professeur, Laboratoire G·,QIRUPDWLTXH de Grenoble, FRANCE M. Chris ADENIYI-JONES, Principal Engineer, ARM Ltd., Cambridge, UK M. Michel ROBERT, Professeur, Université de Montpellier, FRANCE M. Gilles SASSATELLI, Directeur de Recherche au CNRS, LIRMM/Université de Montpellier, FRANCE M. Abdoulaye GAMATIE, Directeur de Recherche au CNRS, LIRMM/Université de Montpellier, FRANCE M. Luciano OST, Lecturer, University of Leicester, UK. Rapporteur Rapporteur Examinateur Président du jury Directeur de Thèse Co-encadrant Co-encadrant.

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(8) ❈♦♥#❡♥#% ❆❜"#$❛❝#. ✐✐. ❘✁❡"✉♠✁❡. ✐✐✐. ❆❝❦♥♦✇❧❡❞❣❡♠❡♥#". ✐✈. ❈♦♥#❡♥#" ▲✐"# ♦❢ ❋✐❣✉$❡" ▲✐"# ♦❢ ❚❛❜❧❡" ❆❜❜$❡✈✐❛#✐♦♥" ✶ ■♥#$♦❞✉❝#✐♦♥ ✶✳✶ ✶✳✷ ✶✳✸. ❈♦♥%❡①% ❛♥❞ ▼♦%✐✈❛%✐♦♥ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ❚❤❡0✐0 ♦❜❥❡❝%✐✈❡0 ❛♥❞ ❝♦♥%4✐❜✉%✐♦♥0 ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ❚❤❡0✐0 ♦4❣❛♥✐③❛%✐♦♥ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳. ✷ ❙#❛#❡✲♦❢✲#❤❡✲❛$# ✷✳✶ ✷✳✷ ✷✳✸ ✷✳✹. ❈♦♠♣✉%❡4 ❛4❝❤✐%❡❝%✉4❡ 0✐♠✉❧❛%✐♦♥ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ❙✐♠✉❧❛%✐♦♥ ❢4❛♠❡✇♦4❦0 ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ❆❝❝✉4❛❝② ❡✈❛❧✉❛%✐♦♥ ♦❢ ❣❡♠✺ ❛♥❞ ▼❝F❆❚ 0✐♠✉❧❛%✐♦♥ ❢4❛♠❡✇♦4❦0 ❆♣♣4♦❛❝❤❡0 %♦ ❛❝❝❡❧❡4❛%❡ %❤❡ 0✐♠✉❧❛%✐♦♥ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳. ✳ ✳ ✳ ✳. ✳ ✳ ✳ ✳. ✳ ✳ ✳ ✳. ✳ ✳ ✳ ✳. ✐✈ ✈✐✐✐ ① ①✐ ✶ ✶ ✺ ✼. ✽. ✳ ✽ ✳ ✶✵ ✳ ✶✹ ✳ ✶✼. ✸ ❊✈❛❧✉❛#✐♦♥ ♦❢ ♠✉❧#✐❝♦$❡ ❛$❝❤✐#❡❝#✉$❡ ♠♦❞❡❧" ✐♥ ❝②❝❧❡✲❛♣♣$♦①✐♠❛#❡ "✐♠✲ ✉❧❛#✐♦♥ ❢$❛♠❡✇♦$❦" ✷✸ ✸✳✶ ✸✳✷. ✸✳✸. ✸✳✹. ■♥%4♦❞✉❝%✐♦♥ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ❇❛❝❦❣4♦✉♥❞ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✸✳✷✳✶ ❣❡♠✺ ❢♦4 ♣❡4❢♦4♠❛♥❝❡ ♠♦❞❡❧✐♥❣ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✸✳✷✳✷ ▼❝F❆❚ ❢♦4 ♣♦✇❡4 ♠♦❞❡❧✐♥❣ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ▼❡%❤♦❞♦❧♦❣② ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✸✳✸✳✶ ❱❛❧✐❞❛%✐♦♥ ❛♥❞ ❛❝❝✉4❛❝② ❛00❡00♠❡♥% ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✸✳✸✳✷ ❊✈❛❧✉❛%✐♦♥ ♠❡%4✐❝0 ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ❆❝❝✉4❛❝② ❛00❡00♠❡♥%0 ♦❢ ❣❡♠✺ ❛♥❞ ▼❝F❆❚ ✈❡40✉0 4❡❛❧ ♣❧❛%❢♦4♠0 ✸✳✹✳✶ F❡4❢♦4♠❛♥❝❡ ♠♦❞❡❧✐♥❣✿ ❉✉❛❧✲❝♦4❡ ❙▼F ❛4❝❤✐%❡❝%✉4❡ ✳ ✳ ✳ ✸✳✹✳✶✳✶ ❊①♣❡4✐♠❡♥%❛❧ 0❡%✉♣ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✈. ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳. ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳. ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳. ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳. ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳. ✷✸ ✷✹ ✷✹ ✷✻ ✷✼ ✷✼ ✷✾ ✸✵ ✸✵ ✸✵.

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(13) ▲✐"# ♦❢ ❚❛❜❧❡" ✷✳✶ ✷✳✷. ❙✐♠✉❧❛)✐♦♥ ❢-❛♠❡✇♦-❦1 ❝♦♠♣❛-✐1♦♥✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✶✷ ❈♦♠♣❛-✐1♦♥ ♦❢ )-❛❝❡✲❞-✐✈❡♥ ✐♠♣❧❡♠❡♥)❛)✐♦♥1✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✷✷. ✸✳✶ ✸✳✷ ✸✳✸ ✸✳✹ ✸✳✺ ✸✳✻ ✸✳✼ ✸✳✽ ✸✳✾. ❇❡♥❝❤♠❛-❦ 1❡) ❞❡1❝-✐♣)✐♦♥✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ❆♥❛❧②1✐1 ♦❢ )❤❡ ▲❯ ❢❛❝)♦-✐③❛)✐♦♥ ❡①❡❝✉)✐♦♥✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ❆♥❛❧②1✐1 ♦❢ )❤❡ ❘❛❞✐① 1♦-) ❦❡-♥❡❧ ❡①❡❝✉)✐♦♥✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ▼❡♠♦-② ❜❛♥❞✇✐❞)❤ ✇❤❡♥ ❡①❡❝✉)✐♥❣ ❙❚❘❊❆▼ ❜❡♥❝❤♠❛-❦✳ ❊①②♥♦1 ❖❝)❛ ✺✹✷✷ ❝❤✐♣ 1♣❡❝✐✜❝❛)✐♦♥✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ❘♦❞✐♥✐❛ ❜❡♥❝❤♠❛-❦ ❞❡1❝-✐♣)✐♦♥✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ❈♦-)❡①✲❆✼ ✐♥✲♦-❞❡- ♠♦❞❡❧ ❡①❡❝✉)✐♦♥ )✐♠❡ ❡--♦- 1✉♠♠❛-②✳ ✳ ❆♣♣❧✐❝❛)✐♦♥ ❞✐✛❡-❡♥) 1)❛❣❡ ❝♦♠♣❛-✐1♦♥✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ❜✐❣✳▲■❚❚▲❊ ▼❝P❆❚ ♣❛-❛♠❡)❡-1✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳. ✹✳✶ ✹✳✷. ❆♣♣❧✐❝❛)✐♦♥1 ❞❡1❝-✐♣)✐♦♥✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✼✽ ❆♣♣❧✐❝❛)✐♦♥ ♣-♦❜❧❡♠ 1✐③❡ ✐♠♣❛❝) ♦♥ ❝♦--❡❧❛)✐♦♥ ❝♦❡✣❝✐❡♥)1✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✽✷. ✺✳✶ ✺✳✷ ✺✳✸. ❆❘▼ ❜✐❣✳▲■❚❚▲❊ ❡①❡❝✉)✐♦♥ ♠♦❞❡❧ ❝♦♠♣❛-✐1♦♥✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✾✻ ❜✐❣✳▲■❚❚▲❊ ♣-♦♣♦1❡❞ ❝♦♥✜❣✉-❛)✐♦♥1✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✶✵✸ ❆-❝❤✐)❡❝)✉-❡ ❈♦♥✜❣✉-❛)✐♦♥ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✶✵✽. ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳. ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳. ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳. ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳. ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳. ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳. ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳. ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳. ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳. ✸✸ ✸✺ ✸✻ ✸✼ ✸✾ ✹✸ ✹✹ ✹✼ ✹✾. ❆✳✶ ❊①❡❝✉)✐♦♥ )✐♠❡ ❝♦♠♣❛-✐1♦♥ ✭❣❡♠✺ ✈❡-1✉1 ❊①②♥♦1 ❖❝)❛ ✺✹✷✷✮✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✶✷✺ ❇✳✶ P♦✇❡- ❝♦♥1✉♠♣)✐♦♥ ❝♦♠♣❛-✐1♦♥ ✭❣❡♠✺✴▼❝P❆❚ ✈❡-1✉1 ❊①②♥♦1 ❖❝)❛ ✺✹✷✷✮✳ ✶✷✼. ①.

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