??? 韓國(guó)Dynalith Systems公司目前又推出一款適合于中高檔規(guī)模集成電路開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證的高速PCI接口式硬件原型再現(xiàn)仿真加速器iPROVE，該產(chǎn)品采用了嵌入到計(jì)算機(jī)PCI接口的方式以便可以達(dá)到最高速的運(yùn)行效果。 設(shè)計(jì)工程師可以使用iPROVE迅速地進(jìn)行開(kāi)發(fā)SOC或驗(yàn)證200~2000萬(wàn)門(mén)的設(shè)計(jì)電路，以保證設(shè)計(jì)在正式流片之前正確的硬件動(dòng)作。 iPROVE雖然是韓國(guó)產(chǎn)的加速器，但卻是目前市場(chǎng)上價(jià)格最低質(zhì)量最好的硬件原型加速仿真產(chǎn)品。
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??? iPROVE還提供了FPGA平臺(tái)上進(jìn)行C語(yǔ)言的測(cè)試或C/HDL的共同仿真環(huán)境，其特點(diǎn)包括提供了API，PLI，和FLI連接的C/C++，HDL接口以進(jìn)行測(cè)試軟硬件功能的共同仿真能力，基板上還帶有直觀的BILA(Built-In Logic Analyzer)分析儀，工程師可以方便地監(jiān)測(cè)各種信號(hào)，其次，所帶的DPP(Data Pumping Port)端口可以方便于工程師發(fā)送和接收外部連接基板的數(shù)據(jù)。
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??? 使用硬件原型再現(xiàn)仿真技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)非常盛行，從最初的使用并行或串行電纜的FPGA原型仿真技術(shù)到發(fā)展成近年的采用PCI接口技術(shù)的原型仿真技術(shù)已經(jīng)證明了無(wú)論ASIC，ASSP還是FPGA設(shè)計(jì)都需要具有成熟技術(shù)的原型再現(xiàn)仿真流程來(lái)進(jìn)行正式流片前的硬件動(dòng)作驗(yàn)證。以便保證流片的成功。 因此基于PCI接口技術(shù)的原型再現(xiàn)仿真流程已經(jīng)成為國(guó)際上IC設(shè)計(jì)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證方法并已經(jīng)得到盛行。
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??? 之所以采用PCI接口，是因?yàn)楣こ處熢谟?jì)算機(jī)里做仿真的時(shí)候，可以得到和使用軟件平臺(tái)操作有同樣的感覺(jué)，不但沒(méi)有異樣的現(xiàn)象，反而會(huì)讓工程師覺(jué)得速度更加快了。這好比計(jì)算機(jī)里增加了大容量的圖象處理卡一樣，用戶會(huì)覺(jué)得游戲圖象跑的更加順暢了。 普通使用并行或串行電纜的FPGA基板需要設(shè)計(jì)網(wǎng)表文件下載到FPGA中，而通過(guò)并行或串行電纜的話，其串行速度最高只有11。5Kbps，并行的最高速度也只不過(guò)是1。5Mbps。 因此工程師不但會(huì)覺(jué)得建立FPGA驗(yàn)證環(huán)境是如此的花費(fèi)時(shí)間，而且還要等候不太耐煩的下載時(shí)間，如果被驗(yàn)證對(duì)象(DUT)再度反復(fù)修正的話，還需要這樣一次次來(lái)回地在下載數(shù)據(jù)。因此驗(yàn)證人員的效率和心情是可想而知的了。
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?? 但是使用PCI接口方式的硬件原型再現(xiàn)加速器，不需要花費(fèi)令人煩惱的驗(yàn)證系統(tǒng)建立時(shí)間(Setup Time)和網(wǎng)表下載時(shí)間。 就可以迅速地重復(fù)修正設(shè)計(jì)和驗(yàn)證設(shè)計(jì)對(duì)象(DUT)。 因?yàn)镻CI的速度是33MHz/66MHz，就是通常計(jì)算機(jī)在操作時(shí)從總線存取數(shù)據(jù)的時(shí)間。也只有這種速度才可以容許工程師進(jìn)行實(shí)時(shí)(Real Time)驗(yàn)證。 可想而知工程師在驗(yàn)證設(shè)計(jì)的時(shí)候體驗(yàn)到的流暢感覺(jué)是怎么回事的了。
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下面開(kāi)始介紹iPROVE原型再現(xiàn)仿真加速器的構(gòu)成，應(yīng)用圖示和設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)實(shí)例。
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一、iPROVE的基板圖示:
?? iPROVE采用的是美國(guó)Berkeley的設(shè)計(jì)，硬件是采用臺(tái)灣加工的PCB線路板，以及臺(tái)灣TSMC制造的Xilinx FPGA器件。 因此質(zhì)量是目前世界上最好的。
二、iPROVE的應(yīng)用圖示:
讀者看到下面如圖所示的硬件和軟件階層(Layer)，就可以非常容易理解整個(gè)驗(yàn)證通信數(shù)據(jù)的交流過(guò)程了。
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三、iPROVE的重要特征:
1) Data Pumping Port(DPP):
iPROVE基板上的DPP接口可以非常容易地和外部數(shù)據(jù)連接進(jìn)行交流，從而可以得到設(shè)計(jì)對(duì)象的真實(shí)模擬環(huán)境。
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2) Build-In Logic Analyzer(BILA):
iPROVE基板上面自帶的BILA分析儀可以非常容易而方便于工程師進(jìn)行波型信號(hào)的分析。
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四、二個(gè)開(kāi)發(fā)應(yīng)用實(shí)例的介紹
(1) 使用iPROVE進(jìn)行M-JPEG設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)驗(yàn)證。
?? MagnaChip公司和Hynix系統(tǒng)IC研究院采用iPROVE原型仿真加速器構(gòu)成如下驗(yàn)證環(huán)境。 被驗(yàn)證對(duì)象DUT是一個(gè)M-JPEG編碼器，它被映射在iPROVE的FPGA器件中，通過(guò)DPP接口和接收外部數(shù)據(jù)的圖像傳感器連接。 編碼后的圖像信號(hào)就在計(jì)算機(jī)終端顯示器上表示出來(lái)。 所配置的實(shí)時(shí)編碼是640x480彩色圖像，它以每秒15幀的速度傳遞信號(hào)。
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(2) 基于ARM和FPGA的SOC共同仿真及驗(yàn)證 ---- ProBase平臺(tái)
?? KAIST的SOC設(shè)計(jì)技術(shù)中心采用下圖所示環(huán)境進(jìn)行SOC的驗(yàn)證。
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?? iPROVE Pro-Base驗(yàn)證平臺(tái)包括了ProBase基板和iPROVE主板。 ProBase基板包含有ARM 芯片模塊，F(xiàn)PGA，內(nèi)存，和一些外圍; 而iPROVE在其FPGA器件中容納了一些被測(cè)試硬件。 在ProBase基板和iPROVE基板中的設(shè)計(jì)對(duì)象就通過(guò)AMBA總線的分離支線連接起來(lái)，在這特定的環(huán)境中，硬件和軟件的共同開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證就變?yōu)榭赡堋?我們可以通過(guò)ICE進(jìn)行代碼解析以及通過(guò)iPROVE進(jìn)行基于硬件動(dòng)作的波型分析。
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?? 上述我們已經(jīng)基本上介紹了iPROVE原型再現(xiàn)仿真加速器的特點(diǎn)和應(yīng)用開(kāi)發(fā)事例。 隨著中國(guó)IC設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)行業(yè)在中國(guó)日趨發(fā)展，在做掩模版或正式流片之前的原型再現(xiàn)仿真流程顯得愈加重要，硬件原型再現(xiàn)加速仿真是芯片在實(shí)現(xiàn)后能否在硬件環(huán)境下穩(wěn)定工作的不可替代的唯一可靠的重要質(zhì)量保證。 和其它同類(lèi)產(chǎn)品相比，iPROVE是目前市場(chǎng)上唯一價(jià)格最低質(zhì)量卻是最好的原型再現(xiàn)仿真加速平臺(tái)。
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?? 目前，上海微嶺電子科技有限公司作為Dynalith Systems公司在中國(guó)的總代理正在承擔(dān)中國(guó)地區(qū)的銷(xiāo)售和技術(shù)服務(wù)。 iPROVE高速原型再現(xiàn)仿真加速器的基本價(jià)格為＄37000美元。