在原型的界限逐渐模糊

原型是每一个不可分割的一部分SoC今天,随着使用的两种主要方法:虚拟或软件,和身体,包括fpga板以及硬件仿真系统。

虚拟样机通常用于SoC设计软件开发的早期阶段,甚至在SoC吗RTL是可用的,这是通过集成模型可以准确功能或周期。

虚拟样机的一个主要优势是虚拟平台的多个实例可以提供软件团队在很短的时间内以非常低的成本。但是并不是一切都是完美的。

“我们目前看到的缺点之一虚拟样机是缺乏支持外围接口,“Sachin Ghadi说,原型设计团队领导Open-Silicon。“有选择的semi-hosting利用电脑的USB接口,但选择是有限的,充其量只是一个模拟的实际接口。”

另一方面,硬件模拟允许SoC RTL仍在开发快速仿真阶段,提供调试能见度类似RTL模拟器在执行速度更快,使硬件软件联合开发。以适当的速度桥梁、实际设备可以连接到系统级测试用例的设计。但最大的障碍是成本部署。“FPGA原型的成本和速度的优势相比,硬件仿真。调试是具有挑战性的,所以逻辑设备,这就需要设计分区。但新的FPGA板提供更多的逻辑房地产、多板连接选项,和更好的调试特性,帮助规避这些问题,”Ghadi解释道。

现在,甚至有混合的方法,虚拟世界和现实世界结合在一起,得到最好的。

例如,有一个virtual-plus-FPGA混合,CPU子系统是在虚拟形式和休息的SoC在fpga与实际设备接口。还有一种形式的混合原型使用RTL模拟器硬件原型。使用混合方法可以的原因是由于某IP或一个子系统,更快的执行的SoC的某些部分,需要更多的调试能见度或需要与真实世界的信号接口。

Ghadi指出,虽然是虚拟样机的年轻的孩子,它已经声称其在SoC设计周期,它主要用于结构分析和早期的软件开发。“从软件开发的角度看,它可以被视为补充FPGA原型或硬件模拟器,固件和软件堆栈的部分可以在虚拟平台上开发物理原型可用之前。一旦物理样机已经准备好了,软件可以非常迅速地成熟。”

乔恩•麦克唐纳技术销售工程师在设计和创建业务导师图形认为,原型是由数量之间的关系的复杂性创建原型和运行时执行性能由原型。

“如果我们最终产品的两个端点,一个是非常高的复杂性和非常高的努力创造,和其他最抽象执行描述成为可能,这将是最小临界函数最小的复杂性,最小的努力创造。然后我们可以开始填写我们今天所看到的原型模型,看他们是否填写所有的设计点,”他说。

麦当劳看到以下,根据最近的一次博客他写道:

来源:导师图形

他指出,原型覆盖可用频谱完全合理的水平非常抽象的非常详细。“在这一点上有一组完整的原型抽象的水平。我没有看到任何推动额外的抽象层次。一件事会让新水平的原型会覆盖的一个水平的新方法更好的性能或提高复杂性,如我们看到的相似性能仿真和TLM,但他们在创造的复杂性方面有显著的差异。”

混合的抽象级别,麦当劳还说,大多数用户使用一个以上的水平,通常混合模型从不同的水平。根据设计点和型号,是相当常见的有不同层次的模型在一个单一的虚拟样机。

稍微不同的策略,产品营销主任米克·波斯纳fpga原型设计解决方案Synopsys对此认为,而不是两个三个主要原型segments-virtual原型架构设计和分析,而不是静态的电子表格,以及虚拟和物理(fpga)为软件开发和原型系统验证。

”各有其使用模型甜蜜点,可以与其他成型技术混合扩展平台的功能,“波斯纳说。“在传统的流,架构设计和分析将开始第一,许多个月,有时几年,RTL编码开始之前。建筑设计阶段的结果为虚拟样机软件开发阶段启动。继续通过流,结果虚拟样机启动硬件/软件集成工作(RTL),这是执行在一个fpga物理原型。虽然在原型中使用流方法,没有标准之间的切换点使用一个工具,和通常有重叠的使用模式。

波斯纳指出,今天是罕见的设计开发完全从头开始,因为模型、块、IP和系统组件存在于项目的开始,它的原型技术之间的界限模糊了。使用模型的模糊的条目增加混合原型(如上所述),允许虚拟原型和fpga原型是无缝连接的。

甜蜜点仍然主要使用模式进行架构设计和分析是多核SoC硬件/软件分区和SoC的早期分析性能和权力。

“这为建筑师提供了一个动态模拟替代静态电子表格计算长RTL可用之前,“波斯纳说。“虚拟样机软件团队定制向软件开发和提供了一个早期pre-RTL开发平台与深软件可见性、高速执行和建模接口在一个易于部署包,这是大型软件开发团队容易消费。fpga原型使用实际的SoC的RTL和提供了最高的保真度和准确性比最后的筹码。”

FPGA基于原型运行速度的平均10到100兆赫,它允许设计团队确认使用接口与其他设备的互操作性。“混合原型允许用户把虚拟和fpga原型,这意味着一个原型将RTL可以在设计周期的早期利用丢失块的更高层次表示或CPU子系统表示,“波斯纳说。“混合原型并不限制fpga原型平台的性能意义物理接口可以继续被用来刺激设计与现实世界活动。”

弗兰克•Schirrmeister集团产品管理和营销主管节奏原型的脸绝对是混合说,这完全取决于使用情况下,设计师应用原型。他还建议物理原型接管虚拟样机在许多方面。

“今天提供更多的准确性,催生了TLM的混合使用RTL执行引擎,“Schirrmeister说。“软件开发工具包(sdk)和操作系统模拟器了更多的“纯软件开发”,在完成“全系统虚拟原型”在90年代末和21世纪的第一个十年。iOS和Android开发套件,而不能准确地反映出硬件在许多方面,采取了电源管理等越来越多的影响到更高的水平。因此,“完整的虚拟原型”的时代,如TI OMAP、英特尔XSCALE和其他公共的例子,似乎即将结束,我们听到更公开这些例子。相反,纯软件开发不需要硬件精度已经向左移动了sdk类别,和虚拟样机平台的RTL更连接到模拟、仿真和FPGA更精确地反映底层硬件。”

此外,很多原型成为特定于应用程序的。在某些情况下,如汽车、虚拟样机是特别适用于两个原因,Schirrmeister继续说。”第一,“板凳”,物理原型,往往是非常昂贵的,所以虚拟原型规模更好。第二,极端情况下运行时,它可能很难没有危及安全的司机。我看到虚拟样机的情况下可以做(如测试异常快速的加速度),这将牺牲一个测试驱动程序的生活。”

导师图形的麦当劳认为虚拟原型将取代物理原型,并指出在某些层次的抽象这已经发生了。“我见过的顾客建立设计旋转过程。早期的自旋是物理原型,并在某些情况下,他们已经能够消除旋转基本上消除物理原型的成功应用虚拟样机验证的实现。从我所看到的今天,虚拟原型提供优秀的可见性和控制进行分析,以及允许早期的软件开发和硬件软件集成。虚拟样机可以提供一个非常高度的信心,之前的设计是正确和完整的可用性的一个物理原型。如果我们能解决所有的问题,解决物理原型在虚拟样机然后不需要物理原型。”

库尔特·舒勒,负责营销的副总裁Arteris”,这是一个权衡的速度、金钱和分区的痛苦。”

他同样认为虚拟原型开始超越物理原型在某些情况下。“在Arteris,我们用碳化模型很多,所以我们正在RTL和转换成cycle-accurateSystemC模型和运行。我们所做的,除了风投类型RTL模拟。碳化模型从软件方面——运行软件测试——他们跑非常快。这是一个使用更少的仿真方法。你总是要用仿真但你尝试使用它,你需要它。好事的原型软件,而不是硬件的可见性。人没有意识到这是多么的重要,直到他们卷起他们的袖子,进入它。”

但是当你看虚拟和物理原型,它是合理的结论共存,这些技术将杠杆的方式是最适合的。“这就像钉子和螺丝。有时是有意义使用锤子和钉子,有时是有意义使用螺丝和螺丝刀。他们都持有两件事一起但是用于不同的目的。此外,还有成本差异和工具的差异,必须考虑,”舒勒说。

波斯纳认为有重叠使用模式的原型方法,但没有一个方法可以完全替代另一个。

“虚拟原型永远不会取代fpga物理原型,为fpga原型交付RTL设计保真度和准确性,以便可以验证软件开发并验证实际的SoC硬件表示,”他说。“没有一刀切所有用例原型工具,而是甜蜜点为每个和大量的各种成型方法一起工作的机会,加快建筑设计、软件开发、硬件/软件集成和系统验证。”