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[특강] Unvalidated Simulations and the Quantitative Approach to Computer Architecture

이성진  l  2010 . 12 . 23

주제: Unvalidated Simulations and the Quantitative Approach to Computer Architecture (CSE Distinguished Lecture Series)

날짜: 2010년 11월 05일(금)

장소: 서울대학교 302동 308호 (1시간 30분)

대상: 서울대 교수, 학부생, 대학원생


요약:

본 특강에서는 현재까지 대부분의 연구자들에 의해서 수행되고 있는 시뮬레이션 기반의 연구의 한계점과 그 원인에 대한 논의가 중점적으로 이루어졌다. MIT Arvind 교수 연구팀은 비교적 단순한 Single-core/In-order PowerPC를 대상으로, (1) 이를 cycle-accurate하게 구현하여 평가한 경우와, (2) pipeline 기능을 추상화(abstract)시켜 시뮬레이션 한 경우를 대상으로, 다양한 branch prediction 기법 적용을 적용하며 성능을 측정하고 그 정확도의 오류 정도를 분석하였다. 이러한 실험 결과 시뮬레이션 기반의 연구에서는 연구 결과의 정확도가 많은 경우에 있어서 실제 수행에서의 결과와 차이가 있음을 확인할 수 있었다. 다음은 본 특강의 요약이다.


Most papers today include quantitative results which are based on simulations which ignore some details of the architecture that the designer/experimenter regards as unnecessary. It is rare to see a validation of the simulation results against real machines or cycle-accurate simulations of the proposed machine. We present a case study to show how performance estimates of a single-core, in-order PowerPC pipeline get affected when the pipeline details are abstracted away in simulation. In the context of evaluating three different branch predictors, we compare the accuracy of two abstract simulators against cycle-accurate simulators which capture all the pipeline details. For each design with a different branch predictor we build a cycle-accurate simulator to run on an FPGA platform. Our studies show that sometimes abstract simulators produce results which are wrong even qualitatively.