Modellierung und Simulation der Energieeffizienz heterogener integrierter Systeme auf Systemebene

Conference: ANALOG 2013 - Entwicklung von Analogschaltungen mit CAE-Methoden - Vorträge der 13. ITG/GMM-Fachtagung
03/04/2013 - 03/06/2013 at Aachen, Deutschland

Proceedings: ANALOG 2013 - Entwicklung von Analogschaltungen mit CAE-Methoden

Pages: 6Language: germanTyp: PDF

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Authors:
Glock, Stefan; Fischer, Georg; Weigel, Robert; Ußmüller, Thomas (Lehrstuhl für Technische Elektronik, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Cauerstraße 9, 91058 Erlangen, Deutschland)

Abstract:
Die Minimierung des Leistungsverbrauchs moderner integrierter heterogener Systeme ist heutzutage ein wichtiges Designziel. Die größten Freiheitsgrade bezüglich der Optimierung des Leistungsverbrauchs bieten sich bereits bei der Spezifikation des Systems, da hier noch nicht alle Architekturentscheidungen getroffen sind. Die steigende Komplexität der in diesen Systemen umgesetzten Funktionen erschwert jedoch eine frühzeitige Abschätzung der späteren Energieeffizienz. Insbesondere eine teilsystemübergreifende Abschätzung der Energieeffizienz stellt sich hierbei als problematisch dar, da hierfür sowohl analoge also auch digitale Teilsysteme zusammen betrachtet werden müssen. Bei teilsystemübergreifenden Simulationen stellt sich vor allem die Frage nach der geeigneten Abstraktionsebene, da analoge Systeme häufig nach dem Bottom-Up- und digitale Systeme häufig nach dem Top-Down-Prinzip entworfen werden. Dieser Artikel befasst sich deshalb mit der oben beschriebenen Problematik und stellt einen neuartigen Ansatz vor, der Abschätzungen bezüglich der Leistungsaufnahme und Energieeffizienz des Gesamtsystems bereits auf Spezifikationsebene erlaubt. Die auf der Hardwarebeschreibungssprache SystemC basierende Methodik bietet dem Entwickler die Möglichkeit frühzeitig Entwurfsentscheidungen quantitativ zu evaluieren und damit nachhaltig die Energieeffizienz zu verbessern. Der Modellierungsansatz wird in diesem Artikel anhand eines Hochfrequenzempfängers einer mobilen Funkplattform erläutert. Da es sich bei mobilen Funkplattformen um batteriebetriebene Systeme handelt, ist eine frühzeitige Betrachtung der Energieeffizienz im Hinblick auf die spätere Produktqualität essenziell.