不可不知的幾種真實設(shè)計環(huán)境中的系統(tǒng)設(shè)計

　　圖3.去掉部分平臺，使平臺設(shè)計滿足特殊需求。

　　但是這一概念也面臨一些難題。首先，不一定有需求文檔。因此，團(tuán)隊不得不猜測平臺建立者的目的是什么，是否符合新需求。確定了不同點(diǎn)后，這就比較簡單了。例如，Android能夠適用于攝像機(jī)和麥克風(fēng)。如果您并不需要這些，就可以把這些功能去掉。

　　功能需求會更具挑戰(zhàn)性。您可能需要一臺攝像機(jī)來采集MPEG4視頻。但是，您還需要四個ARM內(nèi)核和一個DDR3 SDRAM接口嗎？用戶只是進(jìn)行網(wǎng)頁瀏覽，您還需要采集和壓縮視頻嗎？使用模型和功能需求的缺乏會迫使您進(jìn)行大量的系統(tǒng)級仿真，以發(fā)現(xiàn)哪些模塊實際參與了您需要支持的工作。

　　Schirrmeister觀察到，“您要明確新需求到底意味著什么。我曾處理過一個項目，其視頻處理器需要采用信箱格式。這聽起來只是簡單的增加輸出格式。我們一開始沒有認(rèn)識到的是系統(tǒng)的工作方式，信箱格式使我們只有很少的時間對每一幀進(jìn)行解碼，因此，這對設(shè)計其他部分的性能要求很高。實際情況是理解需求變化的含義。”

　　參數(shù)需求的挑戰(zhàn)性更大。您不得不在RTL上采用芯片模型運(yùn)行系統(tǒng)仿真，確定平臺能否滿足所需的規(guī)范要求。而且，幾個層面的仿真模型、精確的使用模型以及大量的測試臺都是實際設(shè)計平臺的關(guān)鍵組成。

　　修改上一次設(shè)計

　　從平臺開始進(jìn)行工作，設(shè)計團(tuán)隊只需要把模塊從平臺中取出并進(jìn)行優(yōu)化，就可以確定能夠滿足需求。但如果是從以前的設(shè)計開始工作，或者難度更大的是，采用第三方參考設(shè)計開始工作，情況又會怎樣呢？原理不變。但是在真實環(huán)境中，設(shè)計團(tuán)隊在現(xiàn)有設(shè)計上一般不會有跟蹤需求，也可能沒有良好的系統(tǒng)或者模塊級仿真模型，或者完全適用的測試臺。方法取決于技巧。

　　挑戰(zhàn)是從找到有哪些變化開始。Altera設(shè)計專家Stacy Martin認(rèn)為：“這一過程一般沒有什么順序而言。團(tuán)隊查看規(guī)范，找到特性或者接口的不足，然后，解決這些問題?！?/P>

　　現(xiàn)在要復(fù)雜一些。如果這些變化就含在現(xiàn)有實現(xiàn)的功能范圍內(nèi)，那就可以進(jìn)行優(yōu)化。也可能會超出現(xiàn)有設(shè)計的范圍?；蛘?，沒有可信的需求文檔時，設(shè)計人員應(yīng)從系統(tǒng)級模型中正確的估算出性能，再次進(jìn)行仿真以找到現(xiàn)有設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)什么。實際上，團(tuán)隊?wèi)?yīng)分析現(xiàn)有設(shè)計實現(xiàn)，以便重新生成該設(shè)計的需求。沒有正確的使用模型和良好的測試臺，在開始任何重新設(shè)計之前，團(tuán)隊會有很大的投入花在理解需求上。

　　這是很大的挑戰(zhàn)。Martin說：“設(shè)計團(tuán)隊嘗試盡可能多的重新使用設(shè)計。但是，您盡力嘗試重用后，發(fā)現(xiàn)有時候最好還是從頭開始設(shè)計。”

　　在真實環(huán)境中，實際上衍生設(shè)計有不同的方法。我們這里介紹的只是一小部分，這與設(shè)計人員找到需求變化的技巧有關(guān)。最初的設(shè)計人員在可重用性上的投入越大—— 在需求、行為、結(jié)構(gòu)和實施層面上維持正確的設(shè)計版本；鎖定使用模型；建立自適應(yīng)測試臺；這樣，真實環(huán)境衍生設(shè)計就越能夠接近其理想形式。

　　產(chǎn)品線工程

　　但真實環(huán)境總是在變化。目前，在軍事、航空航天以及交通系統(tǒng)等某些應(yīng)用中，需求可追溯性已經(jīng)成為合同條款。非常復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計以及高成本的一次性SoC設(shè)計投入也會有這種要求。在目前的很多行業(yè)中，成本和復(fù)雜度壓力改變了系統(tǒng)設(shè)計的結(jié)構(gòu)和方法。

　　新機(jī)遇意味著新的芯片設(shè)計。但是，設(shè)計團(tuán)隊越來越多的傾向于不再進(jìn)行新設(shè)計。團(tuán)隊維持并繼續(xù)重新應(yīng)用系列知識產(chǎn)權(quán)內(nèi)核以及完整的測試臺，偶爾嘗試新的金屬掩模，很少使用全新的模板。對于每一設(shè)計是中心硬件/軟件IP衍生的應(yīng)用，實際上都是產(chǎn)品線工程。

　　是否成功取決于設(shè)計重用的自動化。IP裝配程度也取決于能夠嚴(yán)格追溯需求的方法，跟蹤到測試臺模塊、硅片IP模塊，以及軟件模塊，很容易從以前的系統(tǒng)級行為模型轉(zhuǎn)到詳細(xì)的硅片仿真和軟件調(diào)試。這也是IBM的智能物理基礎(chǔ)設(shè)施副總裁Meg