Uma ferramenta para modelagem e simulação de computação aproximada em hardware

Resumo

Computação aproximada é um conjunto de técnicas que exploram a geração de resultados potencialmente incorretos ou imprecisos em situações ou aplicações nas quais obter um resultado precisamente correto não é necessário ou eficiente. Técnicas de computação aproximada vêm sendo exploradas nos níveis de projeto de hardware, de algoritmos e de aplicações. Resultados recentes demonstraram que em muitos casos obter um resultado aproximado, mas suficiente para os propósitos da aplicação, pode ser muito menos custoso - particularmente em termos de consumo de energia - do que obter um resultado exato. Apesar do interesse considerável nesta área de pesquisa, há uma lacuna ferramental para a exploração de sistemas com hardware aproximado. Neste trabalho, propomos uma ferramenta para a exploração de arquiteturas aproximadas. Esta ferramenta, baseada na linguagem de descrição de arquiteturas ArchC, permitirá a exploração de processadores e sistemas onde o resultado das operações do hardware é aproximado. Estas aproximações decorrerão tanto do projeto de unidades de hardware com resultados deterministicamente aproximados, quanto da variação de parâmetros críticos para a confiabilidade de resultados, como temperatura e tensão de alimentação. A ferramenta será lançada como um módulo de software de código aberto, e será demonstrada com estudos de caso com aplicações tolerantes a aproximação de forma a evidenciar escolhas e balanço entre qualidade de resultados e consumo de energia. (AU)