薄情先生|芯片向右,EDA向左( 二 )


软硬协同 , 天下大同旅行的第一站 , 软硬协同芯球 。
软硬协同的方法学兴起于1990年代初 , 目标是对系统行为在高层建模 , 设计早期系统空间探索 , 估算系统性能和资源需求 , 减少设计时间和成本 , 曾经是Intel,Nvidia等公司的主流方法 , 随着EDA技术成熟和5G相关的市场崛起 , 它已经逐步成为复杂电子系统以及分布式嵌入式系统的标准流程 。
相关的技术演化我们通过如下对比会获得一些更直观的感受:
有了spec收集直接进入算法选择阶段
手工决定硬件架构和如何做软硬划分
切分后进入硬件设计阶段 , 之后是软件设计阶段
软件交付后进入系统测试和调试阶段
如有问题 , 回到step2 , 重复步骤2,3,4,5 , 直到清除所有问题和阻碍
进入实现阶段
流程2:
有了初始的需求和spec先进入spec建模 , 工具支持系统空间探索 , 辅助决策软硬切分策略
基于虚拟原型和软硬协同仿真技术进行早期性能评估以获得合理的软硬切分策略
协同验证以确定架构设计的合理性
软硬协同编译及高阶综合
IP , 部落的黄金 , 联盟的基石我们紧接着进入IP的世界 , 过去几十年 , 随着芯片集成度和复杂性不断提升 , Designer常常要在一个芯片中集成进上百个IP , 一套切实可行的IP集成 , 复用 , 开发的方法对SOC设计至关重要 。 IP对于SOC设计有多重要呢?这么说吧 , 现代SOC设计的比拼就是拼IP , 拼集成方案 。
两大EDA厂商早在九十年代就开始注重在这个市场的投入 , 且早已成为EDA巨大的增量市场 , 是部落的黄金 , 据2020Q1最新数据显示 , Synopsys已经超越ARM成为全球第一大IP供应商 , Cadence紧随ARM之后 , 屈居第三 , 而ARM也与这两大EDA巨头有密切的合作 , 为系统和芯片厂商提供一体化解决方案 。
1.手工被集成进SOC
2.HLS
3.利用可扩展或可配置的处理器内核
4.利用工具基于ASIP(Application-SpecificInstruction-setProcessor)创建
5.从系统模型自动生成软件
6.基于标准处理器手写软件
EDA在IP领域可以依靠生态影响力把行业的IP(标准 , 规范 , 协议)通用需求固化和领域需求差异化 , 为专用领域 , 如汽车电子 , AI等提供打包的一揽子解决方案 , 满足该领域的行业标准及合规性 。 这些更底层的问题交给专业的供应商 , 自动化可配置的工具链可以有效支持自动生成SOC集成方案 , 支持SOC架构师更加聚焦架构级的探索 。
SOC集成IP , 需要包含在硬件和软件中的新功能 , 协调IP重用和IP开发之间的矛盾以更有效的应对复杂性 。 在有了软硬协同设计的方法学和更加成熟的IP建模方案之后 , 对于IP开发 , 有六种基本方法来实施一个全新的理念:
1.SoftwareDevelopmentKits(SDKs) , 硬件细节建模不完整


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