Partición hardware software de un codificador JPEG utilizando escalador de colinas estocástico

La partición hardware/software es una etapa clave dentro del proceso de co-diseño de los sistemas embebidos. En esta etapa se decide qué componentes serán implementados como co-procesadores de hardware y qué componentes serán implementados en un procesador de propósito general. La decisión es tomada a partir de la exploración del espacio de diseño, evaluando un conjunto de posibles soluciones para establecer cuál de estas es la que mejor balance logra entre todas las métricas de diseño. Para explorar el espacio de soluciones, la mayoría de las propuestas, utilizan algoritmos metaheurísticos; destacándose los Algoritmos Genéticos, Recocido Simulado. Esta decisión, en muchos casos, no es tomada a partir de análisis comparativos que involucren a varios algoritmos sobre un mismo problema. En este trabajo se presenta la aplicación de los algoritmos: Escalador de Colinas Estocástico y Escalador de Colinas Estocástico con Reinicio, para resolver el problema de la partición hardware/software. Para validar el empleo de estos algoritmos se presenta la aplicación de este algoritmo sobre un caso de estudio, en particular la partición hardware/software de un codificador JPEG. En todos los experimentos es posible apreciar que ambos algoritmos alcanzan soluciones comparables con las obtenidas por los algoritmos utilizados con más frecuencia.

Hardware/software partitioning is a key task for embedded system co-design. The goal of this task is to decide which components of an application will be executed in a general purpose processor (software) and which ones on a specific hardware. To support this decision a design space exploration is executed, by the evaluation of several solutions to establish the best trade-off reached. To accomplish this task, metaheuristics algorithms are used by the most proposals; highlighting Genetic Algorithms and Simulated Annealing. Many times this decision is not taken by a comparative study over several algorithms. In this article the application of Stochastic Hill Climbing and Restart Stochastic Hill Climbing for solving the hardware/software partitioning problem is presented. A case study of JPEG encoder is presented. The results show that comparable solutions are reached by those algorithms.