CEVA SystemC 模擬器：出色的 SoC 模擬器

作者：Tal Dekel, Senior Software Team Leader, CEVA

技術(shù)世界瞬息萬(wàn)變。盡管技術(shù)進(jìn)步的節(jié)奏飛快，新穎且富有吸引力的市場(chǎng)機(jī)會(huì)不斷涌現(xiàn)，但有一些事情始終從未改變。這就是加快產(chǎn)品上市速度、提高工作效率，進(jìn)而提高產(chǎn)品公司盈利能力的驅(qū)動(dòng)力。多年來(lái)，芯片設(shè)計(jì)的復(fù)雜度與日俱增。大多數(shù)基于芯片的產(chǎn)品都需要運(yùn)行軟件才能發(fā)揮作用。當(dāng)我們發(fā)布某個(gè)產(chǎn)品時(shí)，硬件和軟件都需要準(zhǔn)備就緒。這就要求我們，在完成硬件出貨準(zhǔn)備的同時(shí)，也要完成軟件的開發(fā)、測(cè)試以及出貨準(zhǔn)備。因此，在開始進(jìn)行硬件開發(fā)時(shí)，我們幾乎需要同時(shí)開始軟件開發(fā)。讓一切更具挑戰(zhàn)的是，硬件系統(tǒng)的某些部分在開發(fā)過(guò)程可能已遭定義和/或修改。相應(yīng)的，硬件/軟件共同開發(fā)和共同驗(yàn)證已成為產(chǎn)品開發(fā)的基石。這樣一來(lái)的結(jié)果就是，我們必須在芯片和電路板可用之前進(jìn)行軟件與硬件的集成。

為了適應(yīng)和應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，工作效率方法、工具及平臺(tái)會(huì)定期推向市場(chǎng)，以降低風(fēng)險(xiǎn)和縮短開發(fā)時(shí)間。虛擬仿真平臺(tái)就是這樣的一種平臺(tái)。

虛擬仿真平臺(tái)與 SystemC 模擬器

虛擬仿真平臺(tái)通過(guò)軟件來(lái)表示硬件系統(tǒng)的各種組件，因此開發(fā)人員可以持續(xù)進(jìn)行軟件開發(fā)，直到相應(yīng)的硬件可用為止。作為一種編程語(yǔ)言，SystemC 可用于將硬件和軟件描述指定為抽象行為模型。SystemC 還提供事件驅(qū)動(dòng)型仿真接口，開發(fā)人員可以通過(guò)該接口模擬并發(fā)進(jìn)程。即使尚未設(shè)計(jì)系統(tǒng)的某些部分，開發(fā)人員也可以為 SoC 仿真生成完整系統(tǒng)的可執(zhí)行模型。從本質(zhì)上講，典型的虛擬仿真平臺(tái)是基于 SystemC 的模擬器。

虛擬平臺(tái)模擬器 (VPS) 的價(jià)值

利用 VPS，軟件開發(fā)甚至能夠處于芯片開發(fā)、FPGA 原型設(shè)計(jì)甚至 RTL 仿真之前。一方面，在實(shí)際硬件上開發(fā)軟件更好；但在另一方面，使用虛擬硬件確實(shí)有一些好處。出于軟件開發(fā)目的，開發(fā)人員可以更好地控制和監(jiān)控虛擬硬件。利用 VPS 可完全掌控系統(tǒng)所有部分，并且還可能重新創(chuàng)建可能難以用實(shí)際硬件重復(fù)的錯(cuò)誤條件。虛擬平臺(tái)還增強(qiáng)了硬件和軟件團(tuán)隊(duì)成員之間的互動(dòng)和溝通?？偠灾?，VPS 可簡(jiǎn)化硬件驗(yàn)證、軟件開發(fā)、調(diào)試和硬件/軟件集成的流程并提升其效率。

CEVA SoC 模擬器

CEVA SoC 模擬器提供集成 System-C 仿真環(huán)境，允許系統(tǒng)工程師、架構(gòu)師和軟件開發(fā)人員在硅前階段進(jìn)行建模、分析和調(diào)試。該虛擬模擬器可用于架構(gòu)定義和快速原型設(shè)計(jì)，并可用作有效的 IP 評(píng)估和概念驗(yàn)證 (PoC) 工具。該模擬器支持所有 CEVA IP 內(nèi)核，包括矢量和標(biāo)量 DSP 內(nèi)核以及硬件加速器。它能夠與 MATLAB 無(wú)縫對(duì)接，以便用于開發(fā)算法和測(cè)試。CEVA 客戶可以在 FPGA 平臺(tái)上模擬他們的系統(tǒng)以進(jìn)行最終驗(yàn)證。

主要特點(diǎn)

• 包括用于可視化與配置 AXI、APB 和直接連接的 SoC 連接的 GUI
• 提供 AXI 和 APB 主從事務(wù)處理日志
• 通過(guò) API 連接到處理器調(diào)試器，允許單步調(diào)試源代碼
• 允許通過(guò)幾行 SystemC 代碼以及配置文件和主 SystemC 頂部中的定義輕松添加新硬件模塊
• 允許新添加的模塊連接到 AXI/APB 和 CEVA 內(nèi)核并訪問(wèn)共享內(nèi)存

PentaG-RAN 和 SystemC 模擬器

5G 設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，涉及許多專業(yè)組件，包括 5G PHY 鏈、5G 軟件模塊、驅(qū)動(dòng)程序、DSP 內(nèi)核、庫(kù)、RTOS 等。為了加速采用，CEVA 最近宣布推出其 PentaG-RAN 產(chǎn)品，這是業(yè)界首個(gè)用于 5G RAN ASIC 的基帶平臺(tái) IP，面向 5G 基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)。此 PentaG-RAN 平臺(tái)架構(gòu)提供完整解決方案，功耗和面積僅為基于 FPGA 和 COTS CPU 的替代解決方案的十分之一。它還通過(guò)將客戶的專有 IP 與各種 CEVA 加速器混合搭配在一起提供定制機(jī)會(huì)。

有了 CEVA 的 VPS，其中包括用于主要處理鏈和波束成形用例的參考軟件，PentaG-RAN 許可方可以進(jìn)一步加快上市時(shí)間。

總結(jié)

如本文所述，虛擬仿真平臺(tái)對(duì)于加速 5G 芯片開發(fā)非常有用，而且必不可少。CEVA 的 SystemC 模擬器可用作虛擬平臺(tái)模擬器，不僅可用于 5G 芯片開發(fā)，還可用于任何包含 CEVA DSP 和硬件加速器的 SoC 開發(fā)。CEVA 客戶可以訪問(wèn) SoC 模擬器和 IDE。通過(guò)將各種 CEVA PentaG 平臺(tái) IP 和虛擬平臺(tái)模擬器相結(jié)合，相關(guān)公司可以輕松高效地將產(chǎn)品快速推向市場(chǎng)。