Виртуальный прототип

Одно из решений описанной проблемы заключается в разработке виртуальных прототипов, которые являются макетами устройств, могут относительно быстро генерироваться, и, будем надеяться, содержат достаточно информации, чтобы позволить разработчикам идентифицировать и решать большую часть потенциальных проблем, не прибегая к трудоёмким этапам проектирования. Теоретически, чтобы повторить устройство обычным способом, нужно несколько дней или недель, а если использовать виртуальный прототип — несколько часов. [c.154]

Применение виртуальных прототипов при проектировании заказных микросхем ш 155 [c.155]

Виртуальные прототипы на уровне вентилей. Быстрый и грубый синтез [c.155]

Ключевая особенность виртуальных прототипов заключается в том, что они могут создаваться достаточно быстро и просто. Большинство современных виртуальных прототипов заказных микросхем основаны на использовании таблицы соединений вентилей, которая впоследствии разводится с помощью временного алгоритма. К сожалению, применяемые здесь средства традиционного синтеза потребляют слишком большое количество времени и вычислительных ресурсов в связи с необходимостью соответствия заданным временным ограничениям. Поэтому для создания некоторых виртуальных прототипов заказных микросхем используют так называемый метод быстрого и грубого синтеза (Рис. 10.1). [c.155]

Это значит, что, используя виртуальный прототип для выверки RTL-описания и временного анализа, разработчики по-прежнему применяют совершенно другие методы для создания реальной таблицы соединений, которая затем поступает на этап физической реализации устройства, т. е. передается средствам размещения и разводки. [c.156]

Другими словами, проблема, и довольно сложная, реализации рассматриваемого подхода применения виртуального прототипа состоит в том что средства макетирования и их методики никак не связаны и существенно отличаются от средств практической, реальной реализации. Это приводит к несоответствию прототипа и реального устройства, то есть к плохой корреляции между ними, что может стать причиной длительных по времени итераций, тем самым, сводя на нет все преимущества использования виртуальных прототипов. [c.156]

Виртуальные прототипы на уровне вентилей. Синтез, оптимизированный по быстродействию [c.156]

Но позвольте, — скажет читатель, — причем здесь виртуальные прототипы Да притом, что скорость и производительность, присущие такому синтезу, позволяют одно и то же программное ядро использовать как для макетирования, так и для физической реализации (Рис. 10.2). [c.157]

Виртуальные прототипы на уровне кластеров [c.157]

Как обсуждалось ранее, большинство современных виртуальных прототипов основаны на таблицах соединений вентилей. Даже если эти таблицы генерируются путем быстрого-и-грубого синтеза, они по-прежнему могут содержать миллионы вентилей. В свою очередь, огромное количество вентилей существенно замедляет процесс размещения и разводки виртуального прототипа. [c.157]

Одно из решений этой проблемы заключается в использовании принципа кластеризации в качестве основы для размещения в виртуальном прототипе и оценке задержки сигналов. В этом случае ячейки, т. е. вентили и регистры, сгенерированные путем быстрого-и-грубого синтеза или синтеза, оптимизированного по быстродействию, автоматически собираются в группы, называемые кластерами. Каждый кластер может состоять из нескольких десятков или нескольких сотен ячеек, т. е. имеет достаточно малые размеры, чтобы сохранить качество размещения компонентов на поверхности кристалла, но в то же время количество кластеров существенно меньше количества ячеек, что весьма существенно сказывается на времени выполнения алгоритма размещения. [c.157]

Виртуальные прототипы на основе RTL [c.158]

Возможным решением является использование виртуального прототипа, но при этом следует иметь в виду, что данному решению присущи собственные недостатки, включая требование использовать некоторые виды сложного и достаточно продолжительного синтеза и таких же средств размещения элементов. [c.159]

Преобразовав RTL-код в таблицу соединений рабочих функций, генератор виртуального прототипа формирует идентичные логические операции, которые обычно реализуются на уровне вентилей. В их число входят общие подвыражения исключений, константы распространения, развертывающиеся циклы, средства удаления излишних функциональных вычислений и так далее. [c.160]

Сторонники виртуальных прототипов, основанных на уровне регистровых передач, говорят о 40-кратном скоростном преимуществе по сравнению с использованием таблицы соединений вентилей после этапа локальной оптимизации и перед этапом размещения и разводки. Например, в 2003 году в случае устройства, состоящего из 4.5 миллиона логических элементов, для создания и анализа виртуального прототипа на основе RTL потребовалось итерация длительностью 2.5 часа. В то же время для генерации и анализа таблицы соединения вентилей после этапа локальной оптимизации потребовалось 99 часов. [c.160]

Виртуальные прототипы ПЛИС [c.160]

Виртуальные прототипы плис 161 [c.161]

Генератор виртуального прототипа формирует собственное начальное размещение ресурсов, т. е. таблиц соответствия, регистров, блоков ОЗУ, умножителей и других ресурсов, используемых каждым блоком. Эти ресурсы также отображаются на детальном плане устройства вместе с графическим представлением ресурсов, требуемых для связи различных блоков между собой. [c.161]

Предварительное размещение элементов устройства в виртуальном прототипе позволяет получить точные временные оценки на уровне блоков до их размещения и разводки. При обнаружении какой-либо проблемы можно интерактивно изменить компоновочный план устройства и оперативно исправить сбойный участок схемы. [c.161]

Самое забавное начинается при внесении изменений в первоначальный КТЬ-код и повторном синтезе этих модулей. В этом случае при повторном импорте результирующей таблицы соединений КЛБ (и таблиц соответствия), генератор виртуального прототипа производит сортировку и загрузку необходимой логики в соответствующие скомпонованные блоки. Я не представляю, как это происходит [c.162]

Виртуальные прототипы плис 163 [c.163]

Еще одно преимущество виртуальных прототипов состоит в том, что они могут применяться для создания и сохранения блоков интеллектуальной собственности. Другими словами, после размещения и разводки блока его можно закрыть и экспортировать как новую структурную таблицу соединений уровня КЛБ и таблиц соответствия вместе с соответствующими физическими и временными ограничениями. Впоследствии этот блок может быть использован в других устройствах. Как уже отмечалось, расположение этого блока является относительным, т. е. он может быть перемещён в другую часть кристалла. [c.163]

Виртуальные прототипы ПЛИС уровня регистровых передач [c.163]

Естественно, было бы очень удобно работать с виртуальными прототипами ПЛИС, функционирующими на уровне регистровых передач (RTL). Некоторые поставщики ПЛИС и САПР электронных устройств представляют на рынке такие RTL-средства компоновки различной степени сложности. Тем не менее, на момент написания этой книги в мире не существовало виртуальных прототипов ПЛИС, которые соответствовали бы современному уровню развития виртуальных прототипов заказных микросхем, работающих на уровне регистровых передач. Но, несомненно, они появятся в недалеком будущем. [c.163]

Виртуальные прототипы плис 165 [c.165]

В главе 10 была рассмотрена концепция виртуальных макетов (прототипов) кристалла. При этом было отмечено, что некоторые поставщики САПР электронных систем приступили к поставкам средства, которые поддерживали концепцию виртуальных прототипов для ПЛИС посредством планирования компоновки и предварительного, перед процедурой размещения и разводки, временного анализа. Эти средства в сочетании с возможностью выполнять операцию размещения и разводки для индивидуальных блоков устройства, существенно сокращают время создания устройства [c.217]

Виртуальный прототип на основе RTL 158 [c.401]

Виртуальный прототип на уровне вентилей 155, 156 [c.401]

Виртуальный прототип на уровне кластеров 157 [c.401]

Виртуальный прототип ПЛИС 160 [c.401]

Еще один подход заключается в использовании виртуального прототипа на уровне регистровых передач Это позволит инженерам быстро обнаруживать и исправлять участки схемы, которые могут оказаться потенциальными причинами проблем. Чтобы понять принцип этого подхода, сначала необходимо отметить, что существуют родственные приложения, которые из файлов логических (LEF) и физических (DEF) определений, связанных с библиотекой логических элементов ASI , генерируют соответствующую базу данных наборов конструктивных компонентов, которая затем используется в виртуальном прототипе на уровне регистровых передач (RTL), см. Рис. 10.4. [c.159]

Генератор виртуального прототипа уровня регистровых передач и подсистема анализа обрабатывают RTL-код устройства, заданные устройству временные ограничения (в промышленном стандарте SDF) и набор конструктивных компонентов, связанный с целевой библиоте- [c.159]

Во время написания этой книги ведущим сторонником применения виртуальных прототипов на уровне регистровых передач (RTL) являлась компания InTime Software (www.intimesw. om). [c.159]

Генератор виртуального прототипа и подсистема анализа используют сформированную минимальную неизбыточную сеть рабочих функций для формирования их виртуального размещения . Затем это размещение используется для создания оценок площади, занимаемой элементами на поверхности кристалла, которые, в свою очередь, будут использоваться для генерации точных временных параметров. Набор конструктивных компонентов, генератор виртуального прототипа и алгоритм анализа оценивают, каким образом различные методы синтеза будут определять значимость различных факторов, и затем производят модификацию стратегии их реализации. Эта процедура необходима для соответствия результата синтеза заданным временным ограничениям. Все эти факторы учитываются в процессе работы подсистемы анализа. [c.160]

Затем последует процедура логического синтеза, которая будет выполняться по выбранному алгоритму, и после этого генератор виртуального прототипа осуществит загрузку иерархической таблицы соединений, выполненной на уровне таблиц соответствия или логических блоков, а также временных и конструктивных ограничений. На основе полученных данных генератор формирует начальный компоновочный план в виде квадратов и прямоугольников, каждый из которых соответствует модулю из верхнего уровня иерархии устройства. Если какой-то из этих модулей включает в себя один или несколько субмодулей нижнего уровня, эти субмодули отображаются на плане в виде встроенных блоков. И так далее вниз по иерархии. [c.161]

Многое из рассмотренных аспектов интерактивной правки отражает различие подходов к применению одноуровневых виртуальных прототипов, используемых среди заказных микросхем. Например, в случае заказной микросхемы при наличии двух блоков с большим количеством соединений между ними, естественно разместить их бок о бок. В случае же ПЛИС эти блоки целесообразно соединить вместе, тем самым позволяя средствам размещения и разводки произвести более эффективную работу по оптимизации распределения локальных и глобальных ресурсов, что обеспечит более эффективное решение. [c.162]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...