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Calcular los costes computacionales

Calcular la carga computacional ayuda a determinar si es posible que su modelo incurra costes inesperados cuando lo simule en su procesador en tiempo real. La carga computacional es el tiempo de ejecución por unidad de tiempo durante una simulación. Para calcular cuánto tiempo tarda en ejecutarse su modelo en hardware en tiempo real, calcule el presupuesto del tiempo de ejecución para la simulación en un equipo objetivo en tiempo real.

Para calcular el tiempo de ejecución en la simulación, primero mida el tiempo de ejecución en la simulación en escritorio para un modelo concreto. A continuación, determine el tiempo medio de ejecución por unidad de tiempo en el equipo objetivo en tiempo real para el mismo modelo. Conocer la comparación de estos tiempos de ejecución en un modelo significa que puede calcular el tiempo de ejecución en el equipo objetivo en tiempo real a partir del tiempo de ejecución de la simulación en escritorio cuando pruebe otros modelos. Disponer de una estimación para el presupuesto del tiempo de ejecución ayuda a elegir una combinación factible de ajustes del solver para simulaciones de paso fijo y de costes fijos.

Durante cada unidad de tiempo, el equipo objetivo en tiempo real debe realizar los procedimientos que muestra la figura.

La ecuación para determinar el tamaño mínimo de los pasos que se debe especificar para que el solver de paso fijo evite un exceso de simulación es

Tsmin=TETmax+HLTmax,

donde

  • TET es el tiempo de ejecución de la tarea. El tiempo de ejecución de la tarea implica calcular los resultados de simulación para la unidad de tiempo, procesar las entradas y escribir las salidas para el equipo de desarrollo y realizar tareas informáticas generales, como almacenar datos en buffer y acceder a la memoria.

  • HLT es el tiempo de latencia del hardware. El tiempo de latencia del hardware incluye la planificación, la interrupción, la latencia de entrada/salida (I/O).

  • Tsmin es el tamaño mínimo del paso.

Si el tiempo que tarda el equipo objetivo en ejecutar la simulación y tratar los procesos de latencia es inferior a la unidad de tiempo especificada, el procesador permanece en espera durante el resto del paso. Es decir,

Ts=TETmax+HLTmax+IT,

donde

  • Ts es el tamaño del paso que especifica para el solver de paso fijo.

  • IT es el tiempo de espera.

Esta ecuación se puede reorganizar como:

TETmax=TsHLTmaxIT,

Los tiempos de ejecución de la tarea, de latencia del hardware y de espera varían, pero puede implementar un margen de seguridad especificando el tiempo de espera en el cálculo del presupuesto como una función del tamaño del paso para el solver de paso fijo. Por ejemplo, si especifica un tamaño del paso de 1e-5 para el solver y desea un margen de seguridad del 20%, IT = (0.2)*(1e-5).

Por lo tanto, la cantidad de tiempo disponible para la ejecución de la simulación se puede calcular de la manera siguiente:

TETmax=TsHLTmax[(SMT)*(Ts)],

donde

  • SMT es el margen de seguridad deseado, especificado como un porcentaje.

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