Ein Konzept zur entwurfsbegleitenden Leistungsanalyse von Rechensystemen

Kurze Innovationszyklen und die ständig wachsende Komplexität von Rechensystemen erfordern eine möglichst frühzeitige Aufdeckung von Entwurffehlern und Leistungs-Engpässen. Daher sind entwurfsbegleitende quantitative Leistungsanalysen meist zu spät in den Entwurfsprozess einbezogen und unvollständig oder auch unsystematisch durchgeführt. Grund dafür ist der Mangel an geeigneten Konzepten und Werkzeugen, der seine Ursache unter anderem in den weitgehend eigenständigen Entwurfswelten des Chip- und des Rechnerentwurfes hat. Eine wichtige Voraussetzung für eine Verbesserung dieser Situation ist, dass Information über bereits existierende Komponenten und Modelle direkt zugänglich und wiederverwendbar gemacht werden. In diesem Buch wird ein Konzept vorgestellt, das entwurfsbegleitende Leistungsanalysen durch die Verbindung von CPU-Entwurf, von Rechner-Entwurf und von Leistungsanalyse unterstützt. Ein Rechner-Entwurf setzt im allgemeinen auf existierenden Funktionskomponenten wie beispielsweise bereits verfügbaren Prozessoren auf, so dass durch geeignete Schnittstellen zwischen den Entwurfs- und Leistungsanalyse-Welten schon ein Großteil der zur Modellierung benötigten Information verfügbar wäre. Im vorgeschlagenen Konzept werden generische Modell-Objekte für Hardware-Komponenten, für Betriebssystem-Funktionen und für die Last vorgegeben. Durch die Zuordnung charakteristischer Last-Module zu verschiedenen Hardware-Beschreibungsebenen entsteht eine Hierarchie, die es erlaubt, die Leistungsfähigkeit von Rechner-Komponenten vorzuanalysieren und die Ergebnisse auf der darüber liegenden Betrachtungsebene einzubeziehen. Durch die Vorgabe und Verwendung typischer Lastsituationen auf verschiedenen Beschreibungsebenen wird außerdem eine Vergleichbarkeit mit anderen Systemen erreicht.