首页 时事 民生 政务 教育 文化 科技 财富 体娱 健康 情感
更多
旅行 百科 职场 楼市 企业 乐活 学术 汽车 时尚 创业 美食 幽默 美体 文摘

使用 IP-XACT 元数据进行 TLM 建模流程

文摘   2024-11-17 07:00   上海  
摘要：
许多设计组织正在将其流程发展为可执行实时规范 (ELS) 驱动的方法，并由于所有 SoC 设计学科（RTL 设计、功能验证、软件开发、TLM 建模等）之间的通信增加且连贯，从而大大提高了设计人员的工作效率。ELS 方法的核心是元数据，SoC 设计流程的不同流程所共有的设计数据集中存储在元数据中。
元数据驱动的方法允许从包含寄存器、端口、接口和其他常见设计数据的中央数据库自动生成网表和设计 IP 骨架。IP-XACT 通常用于存储元数据。本文探讨了如何使用 IP-XACT 来表示生成 SystemC/TLM 网表和组件所需的数据
本文的结果是分析两个用例的结果：
  • 最初用于 RTL 的设计
  • 最初用于 TLM/SystemC 的设计

目标是生成 SystemC/TLM 叶单元和 SystemC/TLM 互连。尽管还有其他几个理想的用例，但我们主要关注这两个用例。我们的大多数建议都来自第二个用例：最初用于 TLM/SystemC 的设计。
我们将首先总结从用例中得出的 TLM/SystemC 要求；然后我们将访问必要的 IP-XACT 背景信息，然后提出我们的结论。


TLM 和 SystemC 要求
以元数据格式表示 TLM 和 SystemC 模型有两组要求：
  • SystemC 端口
  • TLM 套接字

SystemC 端口
图 2 有几个端口示例，说明了生成 SystemC 组件和设计所需的案例。

如图 2 所示，SystemC 组件的非 TLM 通信可以通过两种端口类型进行： sc_port 或 sc_export。与每种端口类型相关联的是一个接口，该接口描述了与 SystemC 通道进行通信的 API。接口可以是标准 SystemC 接口，包括 sc_signal_in_if、sc_signal_out_if、sc_fifo_in_if、sc_fifo_out_if。其他接口可以是特定于 IP、SoC、公司或部门特定方法的自定义类型。此外，许多接口都有嵌套的数据类型模板。这些数据类型可以是任何 SystemC 数据类型，如 sc_uint 或 sc_logic，也可以是任何 C++ 数据类型，如 int 或 bool，或任何具有适当支持类方法的用户定义数据类型。
图 3 说明了如何使用 SystemC 建模标准 Verilog 引脚。

除了上面概述的 sc_port 和 sc_export 参数外，还有其他 sc_port 模板参数，有时需要指定，如图 4 所示。

myif 在上一节中进行了描述，可能带有嵌套模板。max_bind 和 con_policy 一起定义了允许绑定到 port_name 的最大端口数。值为 0 表示无限制绑定。端口的 con_policy 连接策略可以是以下几种：
  • SC_ONE_OR_MORE_BOUND
  • SC_ZERO_OR_MORE_BOUND
  • SC_ALL_BOUND

TLM Socket要求
TLM Socket 增加了另一个复杂程度，因为存在以下变化：
  • socket types
  • BUS_WIDTH
  • protocol type
  • 其他模板参数

SystemC 和 TLM 参考实现提供了几个 TLM 套接字，包括：
  • standard TLM sockets
  • simple sockets
  • tagged sockets
  • passthrough sockets‍‍‍‍‍‍‍
  • combinations or custom sockets‍‍

BUS_WIDTH 在所有套接字类型之间是一致的，但还有几个其他模板参数，包括协议类型、连接策略等。此外，大多数这些端口类型仅在有限的情况下有用。
通常，之前讨论的大多数信息都需要在 IP-XACT 中表示，以便生成或分析不同的设计视图。部分数据依赖于方法论，并且假设大多数数据可以针对特定组织或设计类型进行修复。

相关 IP-XACT 背景
“IP-XACT 支持使用统一结构来规范设计、组件、接口、文档和组件互连。此结构可用作手动和自动方法的基础。”2
IP-XACT 允许规范与组件、这些组件的实例和连接（设计）相关的信息。组件允许指定端口、内存映射和寄存器。已建立框架来将多个端口一起映射到接口中，并从这些接口引用内存映射信息。已引入总线和抽象定义（正式描述接口中的信号）等接口功能来支持不同级别的抽象。
IP-XACT 信息使用 XML 格式存储，其结构如图 5 所示，已简化为与我们的 SystemC 和 TLM 实现相关的区域。


IP-XACT 端口
IP-XACT 端口（图 6）可以在组件上指定为有线或事务类型。

有线类型端口定义可解析为简单位（如绑定到内置 SystemC 接口的端口）的端口。根据 IP-XACT 规范：“事务类型端口实现或使用可通过函数或方法实现的服务。”

事务端口 Transactional Port
事务类型端口是可用于为具有用户定义接口的端口指定 TLM 和 SystemC 信息的端口类型，如图 7 所示。

IP-XACT 开发目标是独立于语言，记录现有模型，处理连接并创建网表。在 IP-XACT 标准化时，TLM 和 SystemC 标准正在进行中，并未设想生成完整的 SystemC 标头或指定所有可能的方法/函数签名。以下部分介绍了尽管存在此缺陷，我们如何使用 IP-XACT 来表示所需的 SystemC 元数据。

IP-XACT 1685-2009 用于 TLM
端口示例
IP-XACT 允许我们使用事务端口机制来表示 SystemC 端口功能。
要指定名称为“my_port_name”的端口，transTypeDef typeName 将用于指定 sc_port，服务类型定义将用于指定 my_if 信息，maxConnections、minConnections 属性将用于指定 con_policy 和 max_bind。图 8 说明了生成的 IP-XACT XML：


IP-XACT 1685-2009 端口限制
IP-XACT 无法指定所需的所有可能方法和参数，例如以下使用 SystemC 固定数据类型的更复杂的 SystemC 构造：

无法指定 W、I、Q、O、N 参数。我们希望生成类似于图 10 的 IP-XACT，但图中的 XML 创建了错误的 IP-XACT。我们需要使用 IP-XACT 的供应商扩展机制，如图 11 所示。
除了无法指定参数之外，IP-XACT 文本还不允许为不同的 transTypeDef 信息（例如 sc_port 和 sc_export”）创建连接。此外，任何具有不同 serviceTypeDef 信息（例如 sc_signal_in_if 和 sc_signal_out_if）的事务端口都不允许连接。
不幸的是，这些是 SystemC 网表的标准连接。



TLM 套接字示例
图 12 说明了 TLM 套接字所需的 IP-XACT。供应商扩展表明此套接字的 BUS_WIDTH 为 16 并使用通用有效载荷。


IP-XACT 1685-2009 SystemC 解决方案摘要
为了解决前面强调的问题，我们建议采用以下方法：
  • 使用供应商扩展来存储 SystemC 接口参数信息。
  • 忽略与连接相关的记录限制，而是提供单独的供应商扩展 (VE)，以支持以下套接字类型（端口、导出、套接字、简单套接字、多套接字和自定义）、宽度和协议信息。记录的限制需要替换为 2 个端口之间连接的新限制：
           1. 套接字类型必须兼容：
  • 启动器 sc_port 连接到目标 sc_port 或 sc_export（类型：端口或导出）
  • ‍启动器套接字连接到目标套接字（类型：套接字、简单套接字或多套接字）
            2. 宽度相同
  • 兼容协议
  • 协议类型必须相同
  • 有效载荷类型必须相同
  • 强制有效载荷扩展必须相同
上述信息和功能预计将在下一版 IP-XACT 中提供。

结论
如本文所述，可以使用一组供应商扩展和放宽/调整规则，在 IP-XACT 中表示 TLM 和 SystemC 元数据，从而提高 SoC 建模团队的工作效率，并与其他 SoC 设计学科进行更紧密的沟通。
软硬件协同设计 HW-SW Co-Design
欢迎后台留言，AI 客服全天在线。脱离物理硬件，开发测试和调试软件。基于虚拟原型的软硬件协同设计，提前一年实现产品上市创收，降低一半开发时间。
 最新文章
左移，只是冰山一角
为高性能计算构建芯片
如何在系统层面优化功耗
处理器的对比，为什么很困难？
IP-XACT 回归，理由充分
IEEE IP-XACT 标准概述
SoC 开发中的虚拟原型设计
汽车芯片开发中的虚拟原型
使用虚拟原型实现持续集成和部署流程
为什么 SOAFEE 项目对于联网汽车的设计至关重要
Debug 调试：SoC 计划表的杀手
调试嵌入式应用程序 Debugging
谁负责处理器验证？
如何优化处理器？
一种用于多级 IP/SOC 设计的快速 SystemC 仿真方法
使用 IP-XACT 元数据进行 TLM 建模流程
追踪并优化 SoC 性能
利用 NoC 创新加速 SoC 演进，使用 NoC 平铺实现 AI 和机器学习
BMW 和 Qualcomm 构建云端 ADAS 平台
汽车 ECU 的全面验证策略：MIL、SIL 和 HIL
调试复杂的 RISC-V 处理器
使用自定义 RISC-V ISA 指令创建领域特定处理器
开始使用 IP-XACT 进行 IP 设计
使用 IP-XACT 的 SoC 设计流程
IP-XACT 介绍
UVM 寄存器模型
成本节约和产品质量提升：软件测试的左移
左移？如何加速汽车芯片开发流程 ？
早期验证和软件启动的混合方法
汽车网络的艺术（系列 1）：VC3，新 E/E 架构评估系统
汽车网络的艺术（系列 2）：PCIe 走向汽车
汽车网络的艺术（系列 3）：虚拟化的力量
管理现代 SoC 设计中的性能
复杂 SoC 的准确高效功率估算流程
新硬件架构软件开发面临的五大挑战
计算机模拟：基础、术语、级别
在 Simulink 中生成 SystemC TLM 虚拟原型
MCU 故障模式：发生的原因以及如何预防
汽车行业对 Chiplet 和 UCIe 的需求
虚拟平台 Virtual Platform 技术
​SystemC 中的系统级建模
优化 ISA 实现软硬件的和谐：自定义指令和 RISC-V 扩展
带有 RISC 主机和可配置微处理器的 SoC 的软硬件分区方法
SoC 设计中的系统架构是什么？
CPU 是最佳 AI 推理处理器的五大理由
通过改变抽象级别, 来加速 SoC 仿真
系统仿真、架构探索、电源管理、性能分析
汽车芯片团队研发岗位招聘
使用 TLM 虚拟系统原型, 进行汽车芯片的硬件和软件验证
芯片 Bring Up 正在发生变化
 分类
时事
民生
政务
教育
文化
科技
财富
体娱
健康
情感
旅行
百科
职场
楼市
企业
乐活
学术
汽车
时尚
创业
美食
幽默
美体
文摘
 原创标签
时事 社会 财经 军事 教育 体育 科技 汽车 科学 房产 搞笑 综艺 明星 音乐 动漫 游戏 时尚 健康 旅游 美食 生活 摄影 宠物 职场 育儿 情感 小说 曲艺 文化 历史 三农 文学 娱乐 电影 视频 图片 新闻 宗教 电视剧 纪录片 广告创意 壁纸头像 心灵鸡汤 星座命理 教育培训 艺术文化 金融财经 健康医疗 美妆时尚 餐饮美食 母婴育儿 社会新闻 工业农业 时事政治 星座占卜 幽默笑话 独立短篇 连载作品 文化历史 科技互联网
 发布位置
广东 北京 山东 江苏 河南 浙江 山西 福建 河北 上海 四川 陕西 湖南 安徽 湖北 内蒙古 江西 云南 广西 甘肃 辽宁 黑龙江 贵州 新疆 重庆 吉林 天津 海南 青海 宁夏 西藏 香港 澳门 台湾 美国 加拿大 澳大利亚 日本 新加坡 英国 西班牙 新西兰 韩国 泰国 法国 德国 意大利 缅甸 菲律宾 马来西亚 越南 荷兰 柬埔寨 俄罗斯 巴西 智利 卢森堡 芬兰 瑞典 比利时 瑞士 土耳其 斐济 挪威 朝鲜 尼日利亚 阿根廷 匈牙利 爱尔兰 印度 老挝 葡萄牙 乌克兰 印度尼西亚 哈萨克斯坦 塔吉克斯坦 希腊 南非 蒙古 奥地利 肯尼亚 加纳 丹麦 津巴布韦 埃及 坦桑尼亚 捷克 阿联酋 安哥拉