EventSimulator
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Sources: Simpy, Gem5, Structural Simulation Toolkit (SST)
Event Simulator
Event-driven Simulation是一种新的系统设计思想，与时钟驱动相比更加贴近实物对象，使开发更加容易，尽可能接近人类认识世界、解决现实问题的方法和过程。（我想到一个很恰当的比方：event-driven vs clock-driven == OOP（面向对象编程） vs POP（面向过程编程） ）它使得系统设计时不再拘泥与每个clock在干什么，而是聚焦与各个对象之间的信息交互，也就是event。
下面是几个相关的模拟器介绍。
Simpy
Simpy是一个基于Python的事件驱动模拟器，核心是Python里的生成器，环境env使用next方法在时间表（wall clock）的记录下驱动事件，yield关键字负责分割事件的不同阶段。该模拟器最擅长对于共享资源的竞争使用的模拟。下表揭示了几个关键的概念。
Environment是模拟的大背景，process和event都是依赖env存在的。所以其实也可以创建多个env形成多个event queue。
Event是一个标志，在没有触发的时候闲置，触发后加入时间队列，等到规定时间调用所有回调函数（包括唤醒所属process的函数，也包括自定义的函数）。
Process经常是作为一个无限循环的状态机，由许许多多的Event间隔状态，在yield关键字使用后进入挂起状态，直到被event回调唤醒，也可以认为最上层的event就是process。
Event有三种状态：
- might happen (not triggered)
- is going to happen (triggered)
- has happened (processed)
这三种状态可以从母Process中调度并trigger，也可以单独在event列表中使用trigger()方法来做。
Resource是可抢夺资源，使用前需要使用with语句块请求使用。
Simpy也支持实时模拟，即将一个time step绑定到一个实时的秒数上，可以模拟场景，并在模拟时有与人的IO，成为RealtimeSim。具体功能和示例可以看下面的ppt和官网。
Overview — SimPy 4.0.2.dev1+g2973dbe documentation
Python SimPy 仿真系列 (1) - 知乎 (zhihu.com)
Python SimPy 仿真系列 (2) - 知乎 (zhihu.com)
总的来说Simpy作为入门级的小型模拟器来说还是非常不错的，可以了解Event-driven sim的一些基本概念，来做一些更广义的模拟比如排队模型模拟。但是由于其缺乏对于实际硬件系统的支持，模拟SOC还是不太可行。
Structural Simulation Toolkit
SST 是用于 HPC 架构探索的开放式、模块化、并行、多目标、多尺度仿真框架。它本质上是各个模拟器的打包，包含许多组件：处理器、内存模型、网络组件和存储模型，以及多个功率模型，允许多目标设计空间探索。
该软件包的好处
- 完全模块化的设计，可以对单个系统参数进行广泛的探索，而无需对模拟器进行侵入性更改。
- 基于MPI的并行仿真环境。这提供了高水平的性能和查看大型系统的能力。
- 众多成熟模拟器的集成，可以非常方便的调用。
- 自定义功能块也很轻松。
编辑模块需要四个文件 (感觉风格很像gem5，都是即插即用)：
- Project Driver (.py)
- C++ implementation
- C++ header
- makefile
下面是官网和油管教学视频：
Gem5
我倾向于用gem5来模拟SOC，因为它完整统一的系统级模型和统计手段很完备，而且可以很好的模拟SOC整体性能。缺点就是有点复杂不够简洁，这点可能SST做的更好。
gem5-aladdin做了一个systolic array的clock-driven的加速器，可以参考这个设计来做一个event-driven的加速器
Comment
现阶段对于模拟器的选择，我更偏向于gem5的通用性和完整性，但是SST等新型的模拟工具包也有相关的可取之处，可以后续探索。