基于SystemC/TLM方法學(xué)的IP開發(fā)及FPGA建模
挑戰(zhàn)
被測(cè)設(shè)計(jì)(DUT)或被測(cè)單元(UUT)的測(cè)試對(duì)任何設(shè)計(jì)方法學(xué)來(lái)說(shuō)都是最關(guān)注的一個(gè)方面。在開發(fā)的初始階段,即架構(gòu)評(píng)估階段,必須需要一個(gè)高性能的性能仿真環(huán)境。具有行為功能TLM平臺(tái)能夠滿足這一需求,并對(duì)將要執(zhí)行的功能進(jìn)行功能檢查。當(dāng)進(jìn)入到低級(jí)抽象設(shè)計(jì)階段時(shí),仿真性能大大降低,這成為有效驗(yàn)證IP的一個(gè)問(wèn)題。
軟硬件的系統(tǒng)級(jí)仿真與軟硬件的協(xié)同仿真一塊進(jìn)行。ST有自己的平臺(tái),這是一個(gè)包含硬件(RTL)的混合平臺(tái),軟件利用SystemC書寫(見(jiàn)圖2)。該平臺(tái)的瓶頸是環(huán)境中所引入IP的RTL,而且注意到這將大大地降低性能。正如預(yù)期,這是所遇到的約束,而且對(duì)是否能夠比主仿真運(yùn)行更快的可能性進(jìn)行了評(píng)估。該方案基于Xtreme服務(wù)器硬件仿真,使得運(yùn)行速度至少要比NCSIM仿真快10倍。
圖4:配有軟件的Xtreme服務(wù)器配置。
圖4所示的該技術(shù)對(duì)第一次仿真特別實(shí)用,不需要任何有關(guān)環(huán)境配置方面的工作量。其概念是在Xtreme的FPGA中運(yùn)行RTLIP。開始時(shí),引入的時(shí)鐘為軟件時(shí)鐘,但結(jié)果相當(dāng)可喜,還簡(jiǎn)化了RTL的系統(tǒng)驗(yàn)證和調(diào)試。配置過(guò)程中,整個(gè)仿真環(huán)境是類似的,僅有的改變是用VHDLRTLIP替代SysCIP。試驗(yàn)結(jié)果是仿真速度快了10倍。因此,Xtreme服務(wù)器平臺(tái)滿足了RTL驗(yàn)證/調(diào)試所用平臺(tái)的需求。最重要的方面是具有與ncsim同等水平的調(diào)適能力。還提供了與SystemC環(huán)境的無(wú)縫集成。
調(diào)試功能
硬件方面的一個(gè)更具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題是調(diào)試。當(dāng)自檢失敗時(shí),就需要一個(gè)相關(guān)的測(cè)試范例。為了驗(yàn)證該測(cè)試范例,在檢查失敗原因時(shí)必須檢查所有的主要信號(hào)。所以需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行存放,驗(yàn)證,從而找出具體的原因。利用基于XTREME服務(wù)器的平臺(tái)可以很容易地執(zhí)行所有這些功能,無(wú)須額外的工作量。通過(guò)將實(shí)際硬件移入獨(dú)立的FPGA,可以很容易地改善仿真速度,不過(guò)這種方法提供的調(diào)試功能較少。因此,基于XTREME服務(wù)器的平臺(tái)不僅改善了仿真速度,還能提供非常好的調(diào)試功能。圖5給出了分析結(jié)果。
圖5:A)不同平臺(tái)上的仿真性能。B)不同平臺(tái)上的調(diào)試復(fù)雜性。
評(píng)論