SoC設(shè)計(jì)鏈中的可配置IP

4、軟件開發(fā)

算法設(shè)計(jì)始于高層次的系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用，這對(duì)于軟件開發(fā)學(xué)非常重要。軟件算法設(shè)計(jì)可以分解為模塊設(shè)計(jì)，如下文所述，這些模塊設(shè)計(jì)用于后續(xù)的開發(fā)和優(yōu)化。

●用于描述應(yīng)用的結(jié)構(gòu)化模型
●針對(duì)特定的"任務(wù)"建模
●真實(shí)真正的系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)范例
●系統(tǒng)級(jí)的快速功能驗(yàn)證
●用于映射和優(yōu)化的自動(dòng)化工具
●面向?qū)ο蟮目蓮?fù)用軟件
●適用于一系列任務(wù)的模塊化設(shè)計(jì)
●輕松地和客戶產(chǎn)品相對(duì)應(yīng)
●更易將便攜性映射到產(chǎn)品系列中
●全部高級(jí)語言設(shè)計(jì)，無需匯編程序
●清晰的并行設(shè)計(jì)和控制流程

5、SOC集成

為了在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中更有效地利用可配置IP，IP的集成必須盡量簡(jiǎn)單以減少對(duì)性能產(chǎn)生的影響，并應(yīng)該很容易進(jìn)行正確性和吞吐量方面的驗(yàn)證。如果IP運(yùn)用于商業(yè)系統(tǒng)，則該IP必須提供與常用的總線結(jié)構(gòu)和外圍控制器的接口。對(duì)于片上和片外存儲(chǔ)的接口而言就更加重要了，因?yàn)樵诘湫偷臄?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中，媒體和圖像處理、設(shè)備的性能和功耗等都受控于內(nèi)存訪問的效率。

為了滿足這些要求，Improv的Jazz體系結(jié)構(gòu)提供了一系列的集成模塊或是iBlock，這樣就可以根據(jù)具體需求進(jìn)行選擇并將其集成為Jazz處理器配置的一部分。這些模塊都是預(yù)先設(shè)計(jì)并通過驗(yàn)證以確保能與常用的總線和存儲(chǔ)控制器相結(jié)合，從而基本上無需進(jìn)行重新設(shè)計(jì)就能很輕松地將IP嵌入到當(dāng)前的SoC設(shè)計(jì)中。
主機(jī)總線接口(HBI)單元是一個(gè)靈活的模塊，很多年來一直運(yùn)用于眾多的總線結(jié)構(gòu)中。但是，因?yàn)榛贏RM的AMBA和AIX總線結(jié)構(gòu)頗受歡迎，所以該HBI單元就專為這種應(yīng)用進(jìn)行了高度優(yōu)化，不需要做任何修改就可穩(wěn)定可靠地運(yùn)用于多數(shù)的SOC 中。

數(shù)字通信接口(DCI)單元同樣也能提供一個(gè)靈活和具有魯棒性的接口，以連接常用的內(nèi)存控制器。同時(shí)，該單元也能靈活地運(yùn)用于其他任何控制器中，所以我們的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證大都致力于面向眾多流行的控制器，也就是Denali的Databahn系統(tǒng)。內(nèi)存控制器和物理實(shí)現(xiàn)是商業(yè)系統(tǒng)的底層設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)時(shí)序要求最具難度又最重要的部分。在高清電視和高頻寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)等應(yīng)用中，這方面的要求愈發(fā)重要。在眾多的系統(tǒng)驗(yàn)證中，DCI都成功通過了測(cè)試，證明了我們?cè)谠撓到y(tǒng)單元設(shè)計(jì)中花費(fèi)的時(shí)間和精力是有效的，同時(shí)為用戶構(gòu)建自己的系統(tǒng)提供了有力的支持。

6、自動(dòng)配置和驗(yàn)證

一個(gè)復(fù)雜的可配置IP只有符合Jazz標(biāo)準(zhǔn)并能被授權(quán)使用的工具進(jìn)行綜合開發(fā)時(shí)，它才能得到最有效的利用。通過XML數(shù)據(jù)庫(kù)，配置流程將直接自動(dòng)監(jiān)測(cè)由先進(jìn)的自測(cè)試組件和系統(tǒng)物理設(shè)計(jì)所需的腳本所產(chǎn)生的結(jié)果。Composer工具提供圖形拖放窗口進(jìn)行處理器或平臺(tái)的配置。 面向任務(wù)的軟件方法結(jié)合了自動(dòng)配置功能，將軟件和硬件的開發(fā)流程分離開來以使它們實(shí)現(xiàn)并行工作。Com-poser為配置生成了一個(gè)XML數(shù)據(jù)庫(kù)，生成器就是利用該數(shù)據(jù)庫(kù)使下游的設(shè)計(jì)流程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配置。

JazzPSA Generator是利用為平臺(tái)自動(dòng)產(chǎn)生的配置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換針對(duì)終端FDA工具生成腳本。

7、成本／性能指標(biāo)

可編程和數(shù)據(jù)流可配置處理器相對(duì)于硬線系統(tǒng)而言是一個(gè)非常顯著的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)橐粋€(gè)設(shè)計(jì)就能運(yùn)用于多種不同的應(yīng)用，而且只需稍加編譯和重新配置就可生成一系列特殊應(yīng)用處理器。但是，如果在性能，功耗或是芯片面積上已經(jīng)存在巨額管理費(fèi)用，則該優(yōu)勢(shì)還是不太可成為凈增益點(diǎn)。

Improv的Jazz系統(tǒng)已經(jīng)在實(shí)際芯片中得到驗(yàn)證，同時(shí)也得到一些獨(dú)立的基準(zhǔn)測(cè)試服務(wù)機(jī)構(gòu)的高度評(píng)價(jià)，他們認(rèn)為可配置的處理器遠(yuǎn)比固定可編程設(shè)計(jì)或是硬連線設(shè)計(jì)的效率高得多。以下圖表就是由：EEMBC組織(http：//www．EEMBCorg)根據(jù)其提出的一系列基準(zhǔn)，將．Jazz處理器和其他運(yùn)行電信相關(guān)的測(cè)試流的商業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行比較后的分析結(jié)果。該結(jié)果顯示azz處理器因?yàn)槌鋈艘饬系木薮髢?yōu)勢(shì)(未經(jīng)修改)而脫穎而出，若是采用了Jazz體系結(jié)構(gòu)的可配置性，那這個(gè)優(yōu)勢(shì)就更為突出了。

8、結(jié)論

選擇可配置IP作為SoC設(shè)計(jì)鏈的一部分，已經(jīng)被證實(shí)是提高產(chǎn)出能力的重要資產(chǎn)因素。為了實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)率的期望，可配置IP就必須滿足文章中提及的這一系列苛刻的要求，借助Improv系統(tǒng)公司的領(lǐng)先解決方案，工程師可以在成本、性能、功耗、靈活性以及上市時(shí)間等多個(gè)方面占得先機(jī)。