Логотип Зефирнет

Платформа моделирования, симуляции, исследования и совместной разработки электроники и систем на кристалле — Semiwiki

Дата:

Во время ГОМАКТех На прошлой неделе в Южной Каролине состоялась конференция, состоявшаяся в Южной Каролине. У меня был звонок в Zoom с Дипаком Шанкаром, основателем и вице-президентом по технологиям Mirabilis Design Inc., чтобы задать вопросы и посмотреть живую демонстрацию визуалсим – платформа моделирования, симуляции, исследования и совместной разработки электроники и систем на кристалле. Что делает VisualSim таким особенным, так это то, что он поставляется в комплекте с примерно 500 готовыми к использованию IP-блоками высокого уровня, включая 35 процессоров ARM, около 100 процессоров и более 30 различных межсоединений. Пользователи VisualSim быстро соединяют эти IP-блоки вместе визуально, чтобы создать свои системы, дополненные сетями. Автомобильный дизайнер может смоделировать всю сеть, включая связь 5G, Ethernet, SDA и обновления OTA, с помощью VisualSim.

Модель высокого уровня позволяет максимально быстро исследовать архитектуру и принимать архитектурные компромиссы задолго до того, как реализация начнется с кода RTL. Вы можете моделировать сложные действия, такие как шина, память и даже кеш, измеряя такие вещи, как сквозные задержки и задержки. Инженеры могут измерить соотношение попаданий/промахов в кэш и что происходит с запросами к кэшам L2. Смоделированы все популярные сетевые протоколы: AXI, CHI, CMN600, Arteris NOC, UCIe и др.

Используя этот подход к моделированию, архитектор может смоделировать SoC, полную авиационную или автомобильную систему, а затем начать измерять ее производительность, чтобы увидеть, соответствует ли она требованиям. VisualSim — это многодоменный симулятор, который может интегрировать аналоговые, программные, силовые, цифровые и сетевые системы в единую модель.

Для живой демонстрации Дипак показал мне дизайн на основе чиплетов, в котором отдельные чиплеты для DSP, графического процессора, процессора искусственного интеллекта и центрального процессора были соединены вместе с помощью UCIe, а каждый IP-блок был параметризован для обеспечения возможности настройки и исследования.

Демо-чиплетная система с процессором, DSP, графическим процессором, вводом-выводом, искусственным интеллектом
Демо-чиплетная система с процессором, DSP, графическим процессором, вводом-выводом, искусственным интеллектом

В блок UCIe был добавлен IP-адрес, называемый коммутатором UCIe, и пользователь может настроить этот блок с помощью пяти параметров, все на высоком уровне.

Параметры переключения UCIe
Параметры переключения UCIe

IP-блок маршрутизатора имел 10 параметров для настройки.

Параметры роутера
Параметры роутера

Чтобы найти каждый блок IP-адресов, в левой части графического пользовательского интерфейса был прокручиваемый список с каждым семейством IP-адресов в библиотеке. За считанные секунды вы можете просмотреть, выбрать и начать настройку IP.

Черный список IP-адресов
Черный список IP-адресов

В VisualSim вы подключаете каждый IP-адрес в потоке данных, оставаясь на высоком уровне. Следующая живая демонстрация была посвящена проектированию мультимедийной системы, и для симуляции 20 мс потребовалось около 15 секунд работы на ноутбуке. Во время моделирования вы можете просматривать производительность системы как мгновенную мощность, измерять загрузку конвейера, использование кэша, использование памяти и даже просматривать временную диаграмму. Это моделирование в реальном времени вызвало 7.5 миллионов событий, и клиент построил эту модель менее чем за 2 недели, включая всю систему на кристалле.

Мультимедийная система, временная диаграмма
Мультимедийная система, временная диаграмма

Другой пример клиента, о котором упомянул Дипак, включает 45 мастеров и был завершен примерно за 4 недели и полностью протестирован.

Вы можете заглянуть внутрь любого из блоков IP и проанализировать такие показатели, как «прошел/не прошел», а затем понять, почему это не удалось. Существует даже механизм искусственного интеллекта, который помогает более эффективно анализировать данные, например обнаруживать переполнение буфера, вызвавшее сбой. Пока ваша модель работает, собирается аналитика, которая помогает измерить производительность системы и выявить узкие места в архитектуре.

VisualSim обновляется два раза в год, а затем выпускаются обновления исправлений при добавлении новых блоков IP. Архитектор определяет требования в файле Excel с такими показателями, как пределы задержки и занятость буфера.

Файл требований
Файл требований

Пользователи VisualSim могут определять диапазон размера полезной нагрузки в байтах, диапазоны скоростей и предпочтительные значения. Модель вашей системы можно просмотреть по всем комбинациям, чтобы найти лучший набор параметров. Симулятор даже понимает, как исследовать минимальные, максимальные и предпочтительные значения. Вы можете определить, какие параметры системы будут исследованы. Затем была показана демо-версия мультимедийной системы, а затем смоделирована вживую.

Мультимедийная система
Мультимедийная система

Для блока FPGA вы выбираете поставщика и номер детали, а затем можете увидеть задержку для каждой задачи и статистику канала NOC после запуска моделирования. График мощности был показан для 1 секунды работы при использовании деталей Xilinx Versal.

График мощности
График мощности

Все живые демонстрации запускались на ноутбуке с Windows. Другие поддерживаемые операционные системы: Unix, Mac. Для запуска VisualSim требуется минимальная аппаратная инфраструктура, поскольку модели относятся к высокому уровню.

Пользователи VisualSim получают более 500 готовых примеров, которые помогут вам быстро приступить к работе, например, полную систему связи с антенной, приемопередатчиком, FPGA с основной полосой частот и интерфейсом Ethernet. Системные архитекторы, использующие VisualSim, могут сотрудничать со всеми специалистами низкого уровня, такими как дизайнеры RTL.

Компромиссы на уровне системы можно смоделировать и оценить, например:

  • Переход с 64-QAM на модуляцию QPSK
  • Процессор от более быстрого к медленному
  • Изменение характеристик Ethernet

Если вы начнете с VisualSim для моделирования, реализации, а затем измерения, ожидайте увидеть точность 95% по сравнению с результатами реализации RTL. Использование моделей высокого уровня обещает устранить проблемы с производительностью до реализации или интеграции. На самом деле для всей модели системы не требуется кодирования.

На данный момент у Mirabilis 65 клиентов по всему миру и около 250 реализованных проектов. Среди известных клиентов: NASA, Samsung, Qualcomm, Broadcom, GM, Boeing, HP, Imagination, Raytheon, AMD, Northrup Grumman.

Обзор

Раньше системный проектировщик мог изложить свои идеи на салфетке во время еды в ресторане, а затем вернуться к работе и собрать несколько таблиц Excel с загадочными уравнениями для создания модели. Сегодня есть новый выбор, и это дает визуалсим от Мирабилиса попытка. Теперь вы можете смоделировать всю систему всего за несколько недель, а также сделать архитектурные компромиссы во время реального моделирования, прежде чем углубляться в детали реализации.

Похожие статьи

Поделитесь этим постом через:

Spot_img

Последняя разведка

Spot_img