Das Ziel dieser Arbeit ist es, eine erste lauffähige parallele Variante des IBM-internen sequentiellen Logiksimulators TEXSIM zu entwerfen und zu implementieren. Ausgangspunkt ist eine spezielle Methodik der Partitionierung der zu simulierenden Hardware-Modelle, deren Untersuchung und praktische Umsetzung in einem Forschungsprojekt bearbeitet wird. Das zu entwickelnde parallele Logiksimulationssystem soll der experimentellen Überprüfung und Bewertung der Untersuchungen zur Modellpartitionierung dienen.

Der Entwurf komplexer VLSI-Strukturen erfordert eine durchgängige Begleitung durch Verifikationsprozesse. eine Hauptform der Entwurfsverifikation ist die Simulation. Im Rahmen der Systemsimulation kompletter Prozessorstrukturen auf Register-Transfer-/Gate-Ebene (Logiksimulation verkörpern die Test-Cases (Stimuli Microcode- bzw. Maschinencode-Sequenzen. Bei entsprechenden Simulationsläufen kann das Verhältnis der Simulationslaufzeit zur simulierten CPU-Zeit bis zu 7 Größenordnungen betragen. Um interessierende Simulationen (z. B. Laden eines Beriebssystems, Benchmarks, ...) im Rahmen vernünftiger Entwicklungszeiten realisieren zu können, ist eine entscheidende Beschleunigung der Logiksimulation erforderlich. Ein Weg in diese Richtung besteht in ihrer Parallelisierung. Ausgangspunkt für die Konzipierung unseres DFG-Projekts ist die Parallelisierung des auf Basis des clock-cycle Algorithmus arbeitenden funktionellen Logiksimulators TEXSIM für lose gekoppelte Prozessorsysteme unter Ausnutzung der modellinhärenten Parallelität. Dabei wird von einer statistischen Partitionierung vorliegender Modelle zur Festlegung der Modellteile ausgegangen, die auf den einzelnen, in die parallele Simulation einbezogenen Prozessoren behandelt werden.

Die enorme Komplexität in naher Zukunft absehbarer VLSI-Schaltkreisentwicklungen bedingt auf allen Entwurfsebenen sehr zeitintensive Simulationsprozesse. Eine Antwort auf diese Herausforderung besteht in der Parallelisierung dieser Prozesse. Es wird ein Forschungsvorhaben vorgestellt, welches auf eine effektive Partitionierung von Modelldatenstrukturen im Vorfeld compilergesteuerter Logiksimulationen auf Parallelrechnern mit lose gekoppelten Prozessoren gerichtet ist. Im Rahmen dieses Projekts sollen ausgehend von einem Graphen-Modell Partitionierungsalgorithmen entwickelt, theoretisch untersucht sowie Kriterien für ihren Einsatz in Abhängigkeit von anwendungstypischen Modelleigenschaften abgeleitet werden. Zur experimentellen Unterstützung ist die Entwicklung einer parallel arbeitenden Testumgebung für die Analyse relevanter Modelldatenstrukturen vorgesehen. Eine Erweiterung dieser Umgebung zu einer Softwarekomponente, welche im Ergebnis eines Präprocessing von Modelldatenstrukturen Partitionierungsalgorithmen auswählt und realisiert, soll schließich in ein System zur Logiksimulation auf der Basis parallel arbeitender Instanzen eines der führenden heute kommerziell verfügbaren funktionellen Logiksimulatoren eingebunden werden.