不可不知的幾種真實設計環(huán)境中的系統(tǒng)設計
圖3.去掉部分平臺,使平臺設計滿足特殊需求。
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。確定了不同點后,這就比較簡單了。例如,Android能夠適用于攝像機和麥克風。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來采集MPEG4視頻。但是,您還需要四個ARM內核和一個DDR3 SDRAM接口嗎?用戶只是進行網頁瀏覽,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行解碼,因此,這對設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?!?/P>
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計平臺的關鍵組成。
修改上一次設計
從平臺開始進行工作,設計團隊只需要把模塊從平臺中取出并進行優(yōu)化,就可以確定能夠滿足需求。但如果是從以前的設計開始工作,或者難度更大的是,采用第三方參考設計開始工作,情況又會怎樣呢?原理不變。但是在真實環(huán)境中,設計團隊在現(xiàn)有設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設計專家Stacy Martin認為:“這一過程一般沒有什么順序而言。團隊查看規(guī)范,找到特性或者接口的不足,然后,解決這些問題?!?/P>
現(xiàn)在要復雜一些。如果這些變化就含在現(xiàn)有實現(xiàn)的功能范圍內,那就可以進行優(yōu)化。也可能會超出現(xiàn)有設計的范圍?;蛘?,沒有可信的需求文檔時,設計人員應從系統(tǒng)級模型中正確的估算出性能,再次進行仿真以找到現(xiàn)有設計能夠實現(xiàn)什么。實際上,團隊應分析現(xiàn)有設計實現(xiàn),以便重新生成該設計的需求。沒有正確的使用模型和良好的測試臺,在開始任何重新設計之前,團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:“設計團隊嘗試盡可能多的重新使用設計。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計?!?/P>
在真實環(huán)境中,實際上衍生設計有不同的方法。我們這里介紹的只是一小部分,這與設計人員找到需求變化的技巧有關。最初的設計人員在可重用性上的投入越大—— 在需求、行為、結構和實施層面上維持正確的設計版本;鎖定使用模型;建立自適應測試臺;這樣,真實環(huán)境衍生設計就越能夠接近其理想形式。
產品線工程
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)等某些應用中,需求可追溯性已經成為合同條款。非常復雜的系統(tǒng)設計以及高成本的一次性SoC設計投入也會有這種要求。在目前的很多行業(yè)中,成本和復雜度壓力改變了系統(tǒng)設計的結構和方法。
新機遇意味著新的芯片設計。但是,設計團隊越來越多的傾向于不再進行新設計。團隊維持并繼續(xù)重新應用系列知識產權內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。對于每一設計是中心硬件/軟件IP衍生的應用,實際上都是產品線工程。
是否成功取決于設計重用的自動化。IP裝配程度也取決于能夠嚴格追溯需求的方法,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)級行為模型轉到詳細的硅片仿真和軟件調試。這也是IBM的智能物理基礎設施副總裁Meg
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