A Linguagem de Modelagem de Sistemas (SysML) é usado por engenheiros de sistemas que desejam especificar, analisar, projetar, verificar e validar um sistema específico. O SysML começou como um projeto de software livre e é um subconjunto da Unified Modeling Language (UML). Projeto Mirabilis tem uma ferramenta chamada Arquiteto do VisualSim que importa suas descrições SysML para que você possa começar a medir o desempenho real de um sistema eletrônico antes que o software seja desenvolvido, escolhendo uma configuração de hardware ideal, sabendo que os requisitos e restrições são atendidos muito cedo no processo de design do sistema, antes do início da implementação detalhada . Participei do webinar mais recente e aprendi como esse processo de design em nível de sistema pode ser usado para criar um sistema mais otimizado que atenda a métricas como potência, latência e largura de banda.

Tom José foi o apresentador do webinar da Mirabilis, onde fez P&D e agora é o engenheiro de aplicação líder. O primeiro estudo de caso apresentado foi um sistema de aplicativo de mídia com câmera, CPU, GPU e componentes de memória em que a meta de potência era inferior a 2.0 W e o número de quadros analisados ​​em 20 ms deveria ser superior a 50,000.

A primeira abordagem foi executar todas as tarefas em software usando o núcleo A53, sem nenhuma aceleração, o que resultou na meta de potência atingida, porém a taxa de quadros de pico não foi atingida. A análise revelou que a etapa de rotação do quadro estava demorando muito, então uma segunda abordagem usando aceleração de hardware foi modelada. Com a aceleração de HW, a taxa de quadros atingiu 125.5 mil quadros, mas a potência era muito alta. Para a terceira iteração, algum gerenciamento de energia foi aplicado ao bloco do acelerador de HW e, em seguida, a taxa de quadros e as métricas de energia foram totalmente alcançadas.

Para um segundo estudo de caso, Tom mostrou um exemplo automotivo em que o AUTOSAR estava sendo executado em um ECO enquanto as falhas eram injetadas.

Quando as falhas foram injetadas na simulação, a memória foi corrompida, causando execução executável espúria. As falhas também aumentaram a latência do sistema, mantendo alta a atividade da ECU. A execução normal pode ser comparada rapidamente com a execução com falhas injetadas.

O benefício de usar o VisualSim Architect é que um engenheiro de sistemas pode encontrar os componentes de hardware corretos no início da fase de exploração, eliminando surpresas durante a implementação. Essa abordagem do Mirabilis preenche a lacuna entre o conceito e a implementação, portanto, uma vez que seus requisitos são definidos, você pode explorar diferentes arquiteturas, otimizar desempenho e potência ou até mesmo injetar falhas para ver as consequências. Os engenheiros podem modelar os componentes de software, rede e hardware rapidamente nesta plataforma de simulação baseada em GUI. Já existe uma extensa biblioteca de modelos IP no nível do sistema, permitindo que você arraste e solte para modelar seu sistema.

Um exemplo final mostrou um sistema de radar que começou como blocos SysML e depois foi importado para o arquiteto VisualSim para exploração, análise e otimização.

A simulação do RADAR foi executada, mas a leitura dos resultados da atividade mostrou que os requisitos não estavam sendo atendidos. Ao varrer alguns dos parâmetros de nível de sistema e executar novamente algumas dezenas de simulações, uma tabela de requisitos aprovados e reprovados foi gerada. O arquiteto do sistema poderia então escolher qual dos casos passantes usar.

Resumo

A Mirabilis começou em 2003 e nos últimos 20 anos cresceu para incluir centros de desenvolvimento e suporte nos EUA, Índia, Taiwan, Japão e República Tcheca. A ferramenta VisualSim Architect permite que um engenheiro de sistemas visualize, otimize e valide uma especificação de sistema antes da implementação detalhada. Essa metodologia produz um benefício shift-left ao reduzir o tempo necessário para a criação, comunicação e refinamento do modelo e até mesmo a implementação.

Veja a gravação do webinar de 28 minutos em YouTube.

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• Fonte: https://semiwiki.com/eda/326476-mapping-sysml-to-hardware-architecture/