WO2004055672A1

WO2004055672A1 - 性能シミュレーション装置、性能シミュレーションプログラムおよび性能シミュレーション方法

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Publication number: WO2004055672A1
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Inventors: Mariko Sakamoto
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Description

明細書性能シミュレーション装置、性能シミュレーションプログラムおよび性能シミュレーション方法技術分野

この発明は、コンピュータの動作の模擬をおこない、コンピュータを構成するハードウエア要素の動的状況に関するデータを採取して表示する性能シミュレーション装置、性能シミュレーションプログラムおよび性能シミュレーション方法に関し、特に、性能低下を引き起こす現象が発生している個所とその現象が発生する原因のハードゥエァ設計者による把握を容易にすることができる性能シミュレーション装置、性能シミュレーションプログラムおよび性能シミュレーシヨン方法に関するものである。背景技術

従来から、コンピュータのハードウェア設計者は、コンピュータの性能を解析してその向上をはかるために性能シミュレータを使用してきた。すなわち、ハードウエア設計者は、性能シミュレータを用いて、コンピュータを構成するバッファ、キュー、セレクタなどのハードウェア要素の動的状況を示す情報を採取し、採取した情報を用いてコンピュータの性能を向上するための方策を検討してきたたとえば、ハードウェア設計者は、性能シミュレータを用いてキャッシュのァクセス数、ミス数、リクエストの種別などのデータを採取し、採取したデータに基づいてキャッシュのサイズゃメモリへの書込み方式の検討などをおこなってきこのような、性能シミュレータを用いたコンピュータの性能解析技術については、 Pradip Bose, and Thomas M. Conte, '''Performance Analysis and Its Impact on Design, " IEEE Computer, May 1998, pp. 41 - 49.、 S. R. Kunkel et al. , "k performance methodology for commercial servers, 丄 BM J. Res. & Dev. , Vol. 44, No. 6, pp. 851-872, Nov. 2000.ヽ Matt Reilly, and John Edmondson, "Performance simulation of an Alpha Microprocessor, 丄 EEE Computer, May 1998, pp. 50-58. および Steven Kunkel, Bill Armstrong, and Philip

Vitale, "System Optimization for 0LTP Workloads, IEEE Micro, May /June 1999， pp. 56-64. に開示されている。

しかしながら、従来の性能シミュレータでは、コンピュータのハードウェア要素の動的状況を示す情報は局所的な情報として個別に表示されるため、これらの局所的な情報だけでは、ハードウエア設計者が各ハードウエア要素とコンビユータ全体の動作との関連やハードウエア要素相互間の関連を把握することが困難であるという問題があった。

このため、これらの局所的な情報だけでは、性能向上のボトルネックとなっている個所を発見することができても、このポトルネックを引き起こす真の原因を特定することは容易でなかった。

とくに、 CM P (on-chip multiprocessor) やマルチストランド構成のコンビユータなど、メモリアクセスが複雑なコンピュータでは、性能向上に絡む要因が多く、局所的に表示される情報だけから全体を関連付けることは容易でなく、性能向上の検討を困難なものとしていた。ここで、 CM Pとは、複数の C P Uがメモリを共有するコンピュータであり、 1つの C P Uがコアと呼ばれるプロセッサを複数個有する場合もある。また、マルチストランド構成のコンピュータとは、

1つの C P Uが複数のジョブ (ストランド) を同時に実行するコンピュータである。

従って、この発明は、性能低下を引き起こす現象が発生している個所とその現象が発生する原因のハードウェア設計者による把握を容易にすることができる性能シミュレーシヨン装置、性能シミュレーションプログラムおよび性能シミュレーシヨン方法を提供することを目的としている。発明の開示

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、コンピュータの動作の模擬をおこない、該コンピュータを構成するハードウエア要素の動的状況に関するデータを採取して表示する性能シミュレーシヨン装置であって、前記ハードウェア要素の動的状況を相互に関連付けてグラフィック表示するグラフィックデータを作成するグラフィックデータ作成手段と、前記グラフィックデータ作成手段により作成されたグラフィックデータを用、て前記ハードゥエァ要素の動的状況を表示するグラフィック表示手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、コンピュータの動作の模擬をおこない、該コンピュータを構成するハードウエア要素の動的状況に関するデータを採取して表示する性能シミユレーションプログラムであって、前記ハードウエア要素の動的状況を相互に関連付けてグラフィック表示するダラフィックデータを作成するグラフィックデ一タ作成手順と、前記グラフィックデータ作成手順により作成されたグラフィックデータを用いて前記ハードウエア要素の動的状況を表示するグラフィック表示手順と、を実行することを特徴とする。

また、本発明は、コンピュータの動作の模擬をおこない、該コンピュータを構成するハードウェア要素の動的状況に関するデータを採取して表示する性能シミュレーション方法であって、前記ハードウエア要素の動的状況を相互に関連付けてダラフィック表示するグラフィックデータを作成するグラフィックデータ作成工程と、前記グラフィックデータ作成工程により作成されたグラフィックデータを用いて前記ハードウェア要素の動的状況を表示するグラフィック表示工程と、を含んだことを特徴とする。

かかる発明によれば、ハードウエア要素の動的状況を相互に関連付けてグラフイツク表示するグラフィックデータを作成し、作成したグラフィックデータを用いてハードウエア要素の動的状況を表示することとしたので、性能低下を引き起こす現象が発生している個所とその現象が発生する原因のハードウェア設計者による把握を容易にすることができる。

また、本発明は、コンピュータの動作の模擬をおこない、該コンピュータを構成するハードウェア要素の動的状況に関するデータを採取して表示する性能シミユレーションプログラムであって、前記ハードウェア要素の動的状況を相互に関連付けてグラフィック表示するグラフィックデータを作成するグラフィックデ一タ作成手順と、前記グラフィックデータ作成手順により作成されたグラフィックデータを用いて前記ハードウェア要素の動的状況を表示する表示装置に該グラフイツクデータをネットワークを介して送信するグラフィックデータ送信手順と、を実行することを特徴とする。

この発明によれば、ハードウェア要素の動的状況を相互に関連付けてグラフィック表示するグラフィックデータを作成し、作成したグラフィックデータを用いてハードウエア要素の動的状況を表示する表示装置にグラフィックデータをネットワークを介して送信することとしたので、表示装置を利用するハードゥエァ設計者が、性能低下を引き起こす現象が発生している個所とその現象が発生する原因を容易に把握することができる。

また、本発明は、コンピュータの動作の模擬をおこない、該コンピュータを構成するハードウェア要素の動的状況に関するデータを採取して表示する性能シミユレーションプログラムであって、前記ハードウェア要素の動的状況を相互に関連付けてダラフィック表示するダラフィックデータを作成するグラフィックデータ作成手順と、前記グラフィックデータ作成手順により作成されたグラフィックデータを用いて前記ハードウェア要素の動的状況を表示する表示装置が入力する該グラフィックデータを記憶装置に出力するグラフィックデータ出力手順と、を実行することを特徴とする。

この発明によれば、ハードウエア要素の動的状況を相互に関連付けてグラフィック表示するグラフィックデータを作成し、作成したグラフィックデータを用レ、てハードウエア要素の動的状況を表示する表示装置が入力するグラフィックデ一タを記憶装置に出力することとしたので、表示装置を利用するハードウエア設計者が、性能低下を引き起こす現象が発生している個所とその現象が発生する原因を容易に把握することができる。図面の簡単な説明

第 1図は、本実施の形態に係る性能シミュレーション装置による動的データ採取の概念を説明するための説明図であり、第 2図は、本実施の形態に係る性能シミュレーション装置の構成を示す機能プロック図であり、第 3図は、グラフイツク表示についてのシミュレーションパラメータの一例を示す図であり、第 4図は、本実施の形態に係る性能シミュレーション装置の処理手順を示すフローチヤ一トであり、第 5図は、第 2図に示したダラフィック表示データ作成部の処理手順を示すフローチャートであり、第 6図は、本実施の形態に係る性能シミュレーンヨン装置が表示するグラフィック表示の一例を示す図であり、第 7図は、本実施の形態に係る性能シミュレーション装置が表示するグラフィック表示の他の例を示す図であり、第 8図は、本実施の形態に係る性能シミュレーションプログラムを実行するコンピュータシステムを示す図であり、第 9図は、第 8図に示した本体部の構成を示す機能プロック図である。，発明を実施するための最良の形態

以下、添付図面を参照して、この発明に係る性能シミュレーション装置、性能シミュレーンョンプログラムおよび性能シミュレーンョン方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。

まず、本実施の形態に係る性能シミュレーション装置による動的データ採取の概念について説明する。第 1図は、本実施の形態に係る性能シミュレーション装置による動的データ採取の概念を説明するための説明図である。

同図は > 本実施の形態に係る性能シミュレーション装置によってシミュレートされるコンピュータの一例を示しており、このコンピュータは、命令ユニット 1 0と、演算ュニット 2 0と、 1次キャッシュュニット 3 0と、 2次キャッシュュニット 4 0とを有する。また、 2次キャッシュユニット 4 0は、 2次キャッシュ 4 1と外部アクセスュニット 4 2とを有する。

従来の性能シミュレーション装置は、これらのユニットが有するバッファ、キユーおよびセレクタの動的状況を示すデータ、すなわち動的データを採取し、採取した動的データを局所的な情報として表示していた。たとえば、 2次キヤッシュ 4 1については、アクセス数、ヒット回数、リクエスト種別などの動的データを採取し、 2次キャッシュ 4 1とメモリ間のメモリシステムについては、外部ァクセスユニット 4 2にあるバッファの送出待ち数やデータ待ち数などの動的データを採取していた。

一方、本実施の形態に係る性能シミュレーション装置は、各ュニットが有するノッファ、キューおよびセレクタの動的データを採取し、演算部からメモリまでのバッファ、キューおよびセレクタの動的状況を同一時間軸に揃えてグラフィック表示する。また、本実施の形態に係る性能シミュレーション装置は、各ュニットが有するバッファ、キューおよびセレクタの動的データを採取する場合に、コンピュータ全体の動作を示す情報を採取した動的データに付加する。そして、採取した動的データを表示する場合に、コンピュータ全体の動作と関連付けてダラフィック表示できるようにする。

たとえば、 2次キャッシュ 4 1のアクセス数ゃヒット回数などの動的データについては、各コアの命令ュニット 1 0および演算ュニット 2 0を識別するためにコア I Dを設け、コア I Dやストランド I Dを採取するデータに付加することによって、 2次キャッシュ 4 1へのアクセス要求元であるコアゃストランド別にこれらの動的データをグラフィック表示できるようにする。

また、 2次キャッシュ 4 1とメモリ間のメモリシステムについても、外部ァクセスユニット 4 2にあるバッファの送出待ち数やデータ待ち数などの動的データに関するデータ採取時にコア I Dゃストランド I Dを付カロし、メモリアクセスを要求したコアゃストランド別にこれらの動的データをグラフィック表示できるようにする。このように、本実施の形態に係る性能シミュレーション装置は、シミュレーシヨンを実行して採取したバッファ、キューおよびセレクタの動的データを、局所的な情報として表示するのではなく、演算ュニット 2 0からメモリまでのバッファ、キュ一およびセレクタをならベてグラフィック表示することによって、ハードゥエア設計者が相互の関連を把握することを容易にしている。

また、本実施の形態に係る性能シミュレーション装置は、各ユニットが有するノッファ、キューおよびセレクタの動的データを採取する際に、コア I Dやストランド I Dを付加することによって、バッファ、キューおょぴセレクタの動的状況を表示する場合に、コアゃストランドごとに表示することを可能とし、ハードウェア設計者がバッファ、キューおよびセレクタの動的状況をコンピュータ全体の動作と関連付けて把握することを容易にしている。

次に、本実施の形態に係る性能シミュレーション装置の構成について説明する。第 2図は、本実施の形態に係る性能シミュレーション装置の構成を示す機能プロック図である。同図に示すように、この性能シミュレーション装置 2 0 0は、シミュレーションデータ入力部 2 1 0と、シミュレーション部 2 2 0と、グラフィック表示データ作成部 2 3 0と、グラフィック表示部 2 4 0と、シミュレ一ンョンデータ記憶部 2 5 0と、採取データ記憶部 2 6 0と、グラフィック表示データ記憶部 2 7 0と、制御部 2 8 0とを有する。

シミュレーン aンデータ入力部 2 1 0は、実行履歴データおよびシミュレーンヨンパラメータを入力する処理部である。ここで、実行履歴データは、シミュレーシヨンの対象であるコンピュータで実行されるプログラムに相当するものであり、実際のハードウエアでプログラムを実行したときの履歴データである。シミユレーシヨンの対象であるコンピュータで実行されるプログラムに相当するものとしては、実行履歴データ以外に、プログラムの傾向を継承するシミュレーション用のデータ、実行履歴データを加工したものまたは実際のハードウェアが入力するプログラムを用いることもできる。

また、シミュレーションパラメータは、シミュレーションを実行する仕様の選択ゃ、シミュレーション結果のグラフイク表示形態の指定などをおこなうためのものである。第 3図は、グラフィック表示についてのシミュレーションパラメ一タの一例を示す図である。同図に示すように、このシミュレーションパラメータを用いて、表示するバッファ、キューおよびセレクタの種別、グラフの形態、グラフ内での表示の詳細ならぴに表示時間を指定することができる。

シミュレーンヨン部 2 2 0は、シミュレーシ 3ンデータ入力部 2 1 0が入力したシミュレーションパラメータを用いてシミュレーションを実行し、バッファ、キューおよびセレクタの動的状況を示すデータを採取する処理部である。また、このシミュレーション部 2 2 0は、バッファ、キューおよびセレクタの動的状況を示すデータを採取する場合に、バッファ、キューおよびセレクタへのアクセスを要求したジョブに関する情報、すなわちコア I Dとストランド I Dを採取したデータに付加する。

グラフィック表示データ作成部 2 3 0は、シミュレーンヨン部 2 2 0が採取したバッファ、キューおよびセレクタの動的状況を示すデータに基づいて、シミュレーションパラメータで指定された形態のグラフィック表示データを作成する処理部である。このとき、このグラフィック表示データ作成部 2 3 0は、演算部からメモリまでのバッファ、キュ一およびセレクタの動的状況を同一時間軸上に揃えてグラフィック表示できるように表示データを作成する。また、このグラフィック表示データ作成部 2 3 0は、バッファ、キューおよびセレクタへのアクセスを要求したコアゃストランドごとにグラフィック表示できるように表示データを作成する。

このように、このグラフィック表示データ作成部 2 3 0が、演算部からメモリまでのバッファ、キューおよびセレクタの動的状況をならベてグラフィック表示するデータを作成することによって、ハードゥエァ設計者がハードゥエァ各要素の局所的な動的データを相互に関連付けて把握することを容易にすることができる。

また、シミュレーション部 2 2 0力バッファ、キューおよびセレクタの動的状況を示すデータを採取する場合に、バッファ、キューおよびセレクタへのァクセスを要求したコアおよびストランドに関する情報を付加し、グラフィック表示データ作成部 2 3 0が、コアおよびストランドごとにグラフィック表示データを作成することによって、ハードウェア設計者は、 CM Pおよびマルチストランド構成のコンピュータの複雑な動作を容易に把握することができる。

ダラフィック表示部 2 4 0は、グラフィック表示データ作成部 2 3 0が作成したグラフィック表示データを用いて、表示装置にバッファ、キューおよびセレクタの動的状況をグラフィック表示する処理部である。

シミュレーンョンデータ記憶部 2 5 0は、シミュレーンョンデータ入力部 2 1 0が入力したシミュレーションに必要なデータを記憶する記憶部であり、シミュレーション部 2 2 0によって使用される。

採取データ記憶部 2 6 0は、シミュレーシヨン部 2 2 0が採取したバッファ、キューおよびセレクタの動的状況を示すデータを記憶する記憶部であり、動的表示デ一作成部 2 3 0によつて使用される。

グラフィック表示データ記憶部 2 7 0は、動的表示デー作成部 2 3 0が作成したグラフィック表示データを記憶する記憶部であり、このグラフィック表示データ記憶部 2 7 0に記憶されたグラフィック表示データを用いてグラフィック表示部 2 4 0が表示装置にグラフィック表示をおこなう。 . 制御部² 8 0は、性能シミュレーション装置 2 0 0全体の制御をおこなう処理部であり、具体的には、機能部間の制御の移動や機能部と記憶部の間のデータの受け渡しなどをおこなうことによって、 '性能シミュレーション装置 2 0 0を一つの装置として機能させる。

次に、本実施の形態に係る性能シミュレーション装置 2 0 0の処理手順について説明する。第 4図は、本実施の形態に係る性能シミュレーション装置 2 0 0の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、この性能シミュレ一ション装置 2 0 0は、まずシミュレーションデータ入力部 2 1 0がシミュレーシヨンパラメータを入力する (ステップ S 4 0 1 ) 。そして、入力したシミュレ一ションパラメータの指定に基づいて、シミュレーション部 2 2 0が実行履歴データを用いてシミュレーションを実行し、バッファ、キューおよびセレクタの動的状況を示すデータを採取する（ステップ S 4 0 2 ) 。ここで、シミュレーション部 2 2 0は、バッファ、キューおよびセレクタにアクセスを要求したコアおよびストランドの I Dを付加してデータを採取する。

そして、グラフィック表示データ作成部 2 3 0が、採取したデータに基づいてグラフィック表示データを作成する (ステップ S 4 0 3 ) 。このとき、グラフィック表示データ作成部 2 3 0は、演算部からメモリまでのバッファ、キューおよびセレクタの動的状況を同一時間軸上に揃えてグラフィック表示するように表示データを作成する。また、バッファ、キューおよびセレクタの動的状況をコアおよびストランドごとに表示するなど、バッファ、キューおよびセレクタの動的状況がコンピュータ全体の動作と関連付けて表示できるようにグラフィック表示データを作成する。そして、グラフィック表示部 2 4 0が、作成したグラフィック表示データを用いて表示装匱にグラフィック表示をおこなう (ステップ S 4 0 4 ) 。

このように、グラフィック表示データ作成部 2 3 0力演算部からメモリまでのバッファ、キューおょぴセレクタの動的状況を同一時間軸上に揃え、コンビュータ全体の動作と関連付けて表示するようにグラフィック表示データを作成し、グラフィック表示部 2 4 0が、作成されたグラフィック表示データを用いて表示装置にグラフィック表示をおこなうことによって、ハードウェア設計者がハードウェア各要素の局所的な動的データを相互に関連付けて把握することを容易にすることができる。

次に、第 2図に示したダラフィック表示データ作成部 2 3 0の処理手順の詳細について説明する。第 5図は、第 2図に示したグラフィック表示データ作成部 2 3 0の処理手順を示すフローチャートである。なお、このグラフィック表示データ作成部 2 3 0の処理は、第 4図に示したステップ S 4 0 3のグラフィック表示データ作成処理に対応する。同図に示すように、このグラフィック表示データ成部 230は、まず、 1つの CPUを選択し（ステップ S 50 1) 、選択した CPUについて、 I PC ( instruction per cycle) のグラフィック表示データを作成する (ステップ S 5 02) 。そして、グラフィック表示するバッファ、キューまたはセレクタを一つ選択し（ステップ S 503) 、 CPUがマルチコァ構成やマルチストランド構成であるか否かを調べる（ステップ S 504) 。

その結果、 C PUがマルチコア構成でもマルチストランド構成でもない場合には、選択したバッファ、キューまたはセレクタのグラフィック表示データを作成する (ステップ S 505) 。なお、グラフィック表示の形態は、シミュレーションパラメータにより指定される。

一方、 CPUがマルチコア構成やマルチストランド構成である場合には、選択したバッファ、キューまたはセレクタの動的状況がコアゃストランドごとにわかる表示形態でダラフィック表示データを作成する (ステップ S 506) 。ここで、動的状況がコアやストランドごとにわかる表示形態としては、コアやストランドごとに別のグラフとする形態や色を変える形態などがある。

そして、シミュレーションパラメータで指定された全てのバッファ、キューおよびセレクタについてグラフィック表示データを作成したか否かを調べ (ステツプ S 507) 、作成していない場合には、ステップ S 503に戻って他のバッファ、キューまたはセレクタのグラフィック表示データを作成する。一方、シミュレーシヨンパラメータで指定された全てのバッファ、キューおよびセレクタについてグラフィック表示データを作成した場合には、全ての CPUについてグラフィック表示データを作成したか否かを調べ (ステップ S 50 8) 、作成していない場合には、ステップ S 501に戻って他の CPUのグラフィック表示データを作成する。

これに対して、全ての C P Uについてグラフィック表示データを作成した場合には、全ての CPUに共通するバッファ、キューおよびセレクタのグラフィック表示データを作成し (ステップ S 509) 、処理を終了する。ここで、全ての C P Uに共通するバッファ、キューおよびセレクタのグラフィック表示データは、 C P Uごとにそれらの動的状況がわかる形態で作成する。

このように、このグラフィック表示データ作成部 2 3 0が、マルチコア構成やマルチストランド構成である場合に、バッファ、キューおょぴセレクタの動的状況がコアやストランドごとにわかる表示形態でグラフィック表示データを作成することによって、性能シミュレーション装置 2 0 0は、 CM Pやマルチストランド構成などのメモリアクセスが複雑なコンピュータの動作把握を容易にするグラフィック表示をおこなうことができる。

次に、本実施の形態に係る性能シミュレーション装置 2 0 0が表示するダラフィック表示について説明する。第 6図は、本実施の形態に係る性能シミュレーシヨン装置 2 0 0が表示するグラフィック表示の一例を示す図である。同図は、 2 つの C P Uのそれぞれが 2つめコアを有する CM P構成のコンピュータをシミュレートして演算部からメモリまでのバッファ、キューおよびセレクタの動的状況を同一時間軸上に揃えて表示した例を示している。

同図に示すように、演算部からメモリまでのバッファ、キューおよびセレクタの動的状況として、演算部バッファの BUSY状態、 1次キャッシュミスおよび 1 次 · 2次キャッシュ間バッファエントリが各 C P Uのコアごとに表示されている。また、 C P U間に共通するバッファの動的状況として、 2次キャッシュミスおよび 2次キャッシュ ·メモリ間リクエストバッファェントリが表示されており、 2次キャッシュ ·メモリ間リクエストバッファェントリについては、 C P Uごとに表示されている。

このように、演算部からメモリまでのバッファ、キューおよびセレクタの動的状況を同一時間軸上に揃えてグラフィック表示することにより、ハードウェア設計者が、コンピュータ全体の動作と関連付けて各バッファ、キューおよびセレクタの動的状況を直感的に把握することが可能となり、ハードウェアの設計を効率良くおこなうことができる。また、各バッファ、キューおよびセレクタの動的状況を、 C P Uおよびコアごとにグラフィック表示することにより、ハードウェア設計者は、 C M P構成のコンピュータシステムの設計を効率よくおこなうことができる。

第 7図は、本実施の形態に係る性能シミュレーション装置 2 0 0が表示するグラフィック表示の他の例を示す図である。同図は、複数の C P Uのうちの 1つが 2つのストランドを実行するコンピュータをシミュレ一トして各バッファ、キュ一およびセレクタの動的状況を表示した例を示している。

同図に示すように、命令バッファや演算部バッファの動的状況がストランドごとにグラフィック表示されており、ハードウエア設計者は、マノレチストランド構成のコンピュータシステムを効率よく設計することができる。

上述したように、本実施の形態では、シミュレーション部 2 2 0がバッファ、キューおよびセレクタの動的状況を示すデータを採取し、グラフィック表示データ作成部 2 3 0が演算部からメモリまでのバッファ、キューおよびセレクタの動的状況を同一時間軸上に揃えてグラフィック表示するデータを作成し、作成したデータを用いてグラフィック表示部 2 4 0が表示装置にグラフィック表示することとしたので、ハードウェア設計者が、コンピュータ全体の動作と関連付けて各バッファ、キューおよびセレクタの動的状況を直感的に把握し、性能低下を引き起こす現象が発生している個所とその現象が発生する原因を把握することが容易となる。

また、本実施の形態では、シミュレーション部 2 2 0がバッファ、キューおよびセレクタの動的状況を示すデータにコアおよびストランド情報を付カ卩し、ダラフィック表示データ作成部 2 3 0がバッファ、キューおよびセレクタの動的状況をコアおよびストランドごとに識別できる形態でグラフィック表示するデータを作成し、作成したデータを用いてグラフィック表示部 2 4 0が表示装置にグラフィック表示することとしたので、ハードウエア設計者が、 CM Pやマルチストランド構成などのメモリアクセスが複雑なコンピュータシステムを効率よく設計することができる。

なお、図示した性能シミュレーション装置 2 0 0の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示のごとく構成されていることを要しない。すなわち、性能シミュレーション装置 2 0 0の分散 ·統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷状況や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散'統合して構成することができる。たとえば、表示装置にダラフィック表示するダラフィック表示部 2 4 0は、必ずしも性能シミュレーション装置 2 0 0内に設ける必要はなく、ネットワークを介して接続される別の装置に表示装置とともに設けることもできる。

また、シミュレーションを実行した結果を直ちに表示することも要しない。たとえば、グラフィック表示データ作成部 2 3 0が作成したグラフィック表示データを磁気ディスクなどに記憶してシミュレーション処理を終了し、シミュレーション結果のグラフィック表示だけを別の時点でおこなうこともできる。

また、本実施の形態では、性能シミュレーション装置について説明したが、この性能シミュレーション装置が有する構成をソフトウェアによつて実現することで、同様の機能を有する性能シミュレーションプログラムを得ることができる。そこで、この性能シミュレーションプログラムを実行するコンピュータシステムについて説明する。

第 8図は、本実施の形態に係る性能シミュレーションプログラムを実行するコンピュータシステムを示す図である。同図に示すように、このコンピュータシステム 1 0 0は、本体部 1 0 1と、本体部 1 0 1からの指示により表示画面 1 0 2 aに画像等の情報を表示する表示装置 1 0 2と、このコンピュータシステム 1 0 0に種々の情報を入力するためのキーボード 1 0 3と、表示装置 1 0 2の表示画 '面 1 0 2 a上の任意の位置を指定するマウス 1 0 4と、ローカルエリアネットヮーク（LAN) 1 0 6または広域エリアネットワーク（WAN) に接続する LA Nインタフェースと、インターネットなどの公衆回線 1 0 7に接続するモデム 1 0 5とを有する。ここで、 L AN 1 0 6は、他のコンピュータシステム（P C) 1 1 1、サーバ 1 1 2、プリンタ 1 1 3などとコンビユーダシステム 1 0 0とを接続している。また、第 9図は、第 8図に示した本体部 101の構成を示す機能プロック図である。同図に示すように、この本体部 101は、 CPU 121と、 RAMI 22 と、 ROM123と、ハードディスクドライブ（HDD) 124と、 CD— RO Mドライブ 125と、 FDドライブ 126と、 I 0インタフェース 127と、 LANインタフェース 128とを有する。

このコンピュータシステム 100において性能シミュレーションプログラムを実行する場合、フロッピィディスク（FD) 108、 CD— ROM109、 DV Dディスク、光磁気ディスク、 I Cカードなどの可搬型記憶媒体、 LANインタフェース 128を介して接続されたサーバ 1 12または他のコンピュータシステム（PC) 1 1 1のデータベース、あるいは、公衆回線 107を介して接続された他のコンピュータシステムのデ一タベースに記憶された性能シミュレーシヨンプログラムをコンピュータシステム 100にインストーゾレする。そして、インストールされた性能シミュレーションプログラムは、 HDD 124に記憶され、 R AMI 22、 ROM123などを利用して CPU 121により実行される。以上説明したように、本発明によれば、ハードウェア要素の動的状況を相互に関連付けてグラフィック表示するグラフィックデータを作成し、作成したグラフイツクデータを用いてハードウエア要素の動的状況を表示するよう構成したので、性能低下を引き起こす現象が発生している個所とその現象;^発生する原因のハ一ドウエア設計者による把握を容易にすることができるという効果を奏する。また、本発明によれば、ハードウェア要素の動的状況を相互に関連付けてグラブイック表示するグラフィックデータを作成し、作成したグラフィックデータを用いてハードウェア要素の動的状況を表示する表示装置にグラフィックデータをネットワークを介して送信するよう構成したので、表示装置を利用するハードウエア設計者が、性能低下を引き起こす現象が発生している個所とその現象が発生する原因を容易に把握することができるという効果を奏する。

また、本 §明によれば、ハードウェア要素の動的状況を相互に関連付けてダラフィック表示するグラフィックデータを作成し、作成したグラフィックデータを用いてハードウエア要素の動的状況を表示する表示装置が入力するグラフィックデータを記憶装置に出力するよう構成したので、表示装置を利用するハードゥエァ設計者が、性能低下を引き起こす現象が発生している個所とその現象が発生する原因を容易に把握することができるという効果を奏する。産業上の利用可能性

以上のように、本発明に係る性能シミュレーション装置、性能シミュレーションプログラムおよび性能シミュレーシヨン方法は、コンピュータハードウエアの性能評価に基づいて設計をおこなう場合に使用するツール、特に、 CM Pやマルチストランド構成などメモリアクセスが複雑なコンピュータハードウェアの設計をおこなう場合に使用するツールとして適している。

Claims

請求の範囲

1 . コンピュータの動作の模擬をおこない、該コンピュータを構成するハードウェア要素の動的状況に関するデータを採取して表示する性能シミュレーション装置であって、

前記ハードウエア要素の動的状況を相互に関連付けてグラフィック表示するグラフィックデータを作成するグラフィックデータ作成手段と、

前記ダラフィックデータ作成手段により作成されたグラフィックデータを用いて前記ハードウェア要素の動的状況を表示するグラフィック表示手段と、を備えたことを特徴とする性能シミュレーション装置。

2 . 前記ハードウェア要素は、演算部がメモリにアクセスを要求したメモリアクセスデータの移動経路に沿って備えられたバッファ、キューおよびセレクタであり、前記グラフィックデータ作成手段は、前記バッファ、キューおよびセレクタの動的状況を相互に関連付けてグラフィック表示するグラフィックデータを作成することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の性能シミュレーション装置。

3 . 前記グラフィックデータ作成手段は、共通の時間軸を用いて前記バッファ、キューおょぴセレクタの動的状況をグラフィック表示するグラフィックデータを作成することを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の性能シミュレーション装

4 . コンピュータ全体の動作に関する情報を付加して前記データを採取するデータ採取手段をさらに備え、前記グラフィックデータ作成手段は、前記データ採取手段により採取されたデータに基づいてコンピュータ全体の動作と関連付けて前記バッファ、キューおょぴセレクタの動的状況をグラフィック表示するグラフイツクデータを作成することを特徴とする請求の範囲第 2項または第 3項に記載の性能シミュレーション装置。

5 . 前記データ採取手段は、コンピュータ全体の動作に関する情報としてコア識別子またはストランド識別子を前記データに付加し、前記グラフィックデータ作成手段は、前記データ採取手段により付加された識別子を用いてコアまたはストランドごとに前記バッファ、キューおよびセレクタの動的状況が識別できる形態でダラフィックデータを作成することを特徴とする請求の範囲第 4項に記載の性能シミュレーション装置。，

6 . 前記データ採取手段は、メモリとキャッシュの間にあるバッファ、キューおよびセレクタと、キャッシュとキャッシュの間にあるバッファ、キューおよびセレクタの動的状況に関するデータを採取することを特徴とする請求の範囲第 5 項に記載の性能シミュレーション装置。

7 . 前記コンピュータの動作の模擬は、キャッシュのプロトコルの模擬を含み、前記データ採取手段は、キャッシュミスおよびキャッシュのインバリデートをキヤッシュの動的状況に関するデータとして採取することを特徴とする請求の範囲第 5項または第 6項に記載の性能シミュレーション装置。

8 . 前記コンピュータの動作の模擬は、分岐予測動作および T L Bの動作の模擬を含み、前記データ採取手段は、分岐予測バッファのエントリの作成および分岐予測バッファのヒットまたはミス、ならびに T L Bのェントリの作成および T L Bのヒットまたはミスを T L Bの動的状況に関するデータとして採取することを特徴とする請求の範囲第 5項、第 6項または第 7項に記載の性能シミュレーション装置。

9 . コンピュータの動作の模擬をおこない、該コンピュータを構成するハードウェア要素の動的状況に関するデータを採取して表示する性能シミュレーションプログラムであって、

前記ハードウェア要素の動的状況を相互に関連付けてグラフィック表示するグラフィックデータを作成するグラフィックデータ作成手順と、

前記ダラフィックデータ作成手順により作成されたグラフィックデータを用いて前記ハードウエア要素の動的状況を表示するグラフィック表示手順と、を実行することを特徴とする性能シミュレーシヨンプログラム。

1 0 . コンピュータの動作の模擬をおこない、該コンピュータを構成するハードウエア要素の動的状況に関するデータを採取して表示する性能シミュレーションプログラムであって、

前記ハードウエア要素の動的状況を相互に関連付けてグラフィック表示するグラフィックデータを作成するグラフィックデータ作成手順と、

前記グラフィックデータ作成手順により作成されたグラフィックデータを用いて前記ハードウェア要素の動的状況を表示する表示装置に該グラフィックデータをネットワークを介して送信するグラフィックデータ送信手順と、

を実行することを特徴とする性能シミュレーシヨンプログラム。

1 1 . コンピュータの動作の模擬をおこない、該コンピュータを構成するハードウエア要素の動的状況に関するデータを採取して表示する性能シミュレーションプログラムであって、

前記ハードウア要素の動的状況を相互に関連付けてグラフィック表示するグラフィックデータを作成するグラフィックデータ作成手順と、

前記グラフィックデータ作成手順により作成されたグラフィックデータを用いて前記ハードウェア要素の動的状況を表示する表示装置が入力する該グラフィックデータを記憶装置に出力するグラフィックデータ出力手順と、

を実行することを特徴とする性能シミュレーションプログラム。

1 2 . 前記ハードウェア要素は、演算部がメモリにアクセスを要求したメモリアクセスデータの移動経路に沿って備えられたバッファ、キューおよびセレクタであり、前記グラフィックデータ作成手順は、前記バッファ、キューおよびセレクタの動的状況を相互に関連付けてグラフィック表示するグラフィックデータを作成することを特徴とする請求の範囲第 9項、第 1 0項または第 1 1項に記載の性能シミュレーションプログラム。

1 3 . 前記グラフィックデータ作成手順は、共通の時間軸を用いて前記バッファ、キューおよびセレクタの動的状況をグラフィック表示するグラフィックデ一タを作成することを特徴とする請求の範囲第 1 2項に記載の性能シミュレーショ

1 4 . コンピュータ全体の動作に関する情報を付加して前記データを採取するデータ採取手順をさらに実行し、前記グラフィックデータ作成手順は、前記データ採取手順により採取されたデータに基づいてコンピュータ全体の動作と関連付けて前記バッファ、キューおょぴセレクタの動的状況をグラフィック表示するグラフィックデータを作成することを特徴とする請求の範囲第 1 3項に記載の性能シミュレーションプログラム。

1 5 . 前記データ採取手順は、コンピュータ全体の動作に関する情報としてコァ識別子またはストランド識別子を前記データに付加し、前記グラフィックデ一タ作成手順は、前記データ採取手順により付加された識別子を用いてコアまたはストランドごとに前記バッファ、キューおよびセレクタの動的状況が識別できる形態でグラフィックデータを作成することを特徴とする請求の範囲第 1 4項に記載の性能シミュレーションプログラム。

1 6 . コンピュータの動作の模擬をおこない、該コンピュータを構成するハードゥエァ要素の動的状況に関するデータを採取して表示する†生能シミュレーション方法であって、

前記ハードウエア要素の動的状況を相互に関連付けてダラフィック表示するグラフィックデータを作成するグラフイツクデータ作成工程と、

前記グラフィックデータ作成工程により作成されたグラフィックデータを用レ、て前記ハードウエア要素の動的状況を表示するグラフィック表示工程と、を含んだことを特徴とする性能シミュレーション方法。

1 7 . 前記ハードウェア要素は、演算部がメモリにアクセスを要求したメモリアクセスデータの移動経路に沿って備えられたバッファ、キューおよびセレクタであり、前記グラフィックデータ作成工程は、前記バッファ、キューおよびセレクタの動的状況を相互に関連付けてグラフィック表示するグラフィックデータを作成することを特徴とする請求の範囲第 1 6項に記載の性能シミュレーション方法。

1 8 . 前記グラフイツクデータ作成工程は、共通の時間軸を用いて前記バッファ、キューおよび'セレクタの動的状況をグラフィック表示するグラフィックデ一タを作成することを特徴とする請求の範囲第 1 7項に記載の性能シミュレーション方法。

1 9 . コンピュータ全体の動作に関する情報を付加して前記データを採取するデータ採取工程をさらに含み、前記グラフィックデータ作成工程は、前記データ採取工程により採取されたデータに基づいてコンピュータ全体の動作と関連付けて前記バッファ、キューおよびセレクタの動的状況をグラフィック表示するグラフィックデータを作成することを特徴とする請求の範囲第 1 7項または第 1 8項に記載の性能シミュレーション方法。

2 0 . 前記データ採取工程は、コンピュータ全体の動作に関する情報としてコァ識別子またはストランド識別子を前記データに付加し、前記グラフイツクデータ作成工程は、前記データ採取工程により付加された識別子を用いてコアまたはストランドごとに前記バッファ、キューおょぴセレクタの動的状況が識別できる形態でグラフィックデータを作成することを特徴とする請求の範囲第 1 9項に記載の性能シミュレーション方法。