Accel-Sim: Function-Timing Decoupled GPU Simulation

一、论文概览

属性	内容
标题	Accel-Sim: Simulating GPU Acceleration for AI and HPC Workloads
发表地	MICRO 2020
机构	UBC, University of Texas Rio Grande Valley
代码	https://github.com/accel-sim

核心贡献

功能-时序解耦：GPU 功能模型（通过 NVIDIA 驱动）与性能模型分离
真实驱动集成：使用 NVIDIA 原生驱动采集执行 trace，消除功能模拟偏差
精度：<10% 平均误差 — GPU 仿真器中的最佳精度之一
速度：比 GPGPU-Sim 快 2-4×

二、技术方法

架构

组件	说明
Trace Driven	通过 RAPIDS/cuda-memcheck 记录 GPU kernel trace
Timing Model	独立可插拔的 timing model，解耦自 functional correctness
Memory Model	详细建模 L1/L2/DDR + HBM
Issue Logic	Warp issue, scoreboard, scheduler

与 GPGPU-Sim 对比

特性	GPGPU-Sim	Accel-Sim
功能模型	内置 (PTX→仿真的functional)	外部 (真实驱动)
时序模型	耦合	解耦
精度	~20%	<10%
速度	10-50 KIPS	30-80 KIPS
新架构支持	需数年	可由驱动更新

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