Пользователь
Как сделать свою жизнь и рабочее время гораздо комфортнее, если значительную часть этого самого времени ты проводишь перед синим экраном монитора?
Можно установить на него свою любимую операционную систему. Astra Linux, Alt Linux или Debian, конечно же, меня устраивают, но так приятно окунуться в привычный комфорт самой дружелюбной и лояльной к своим пользователям ОС. В общем, перед соблазном поставить любимый Arch Linux на Baikal-M просто невозможно устоять.
Если предыдущая статья про гибридное прототипирование https://habr.com/ru/company/baikalelectron/blog/582782/ описывала новаторское использование платформы HAPS, то сегодня мы расскажем в общем - что такое прототип, и какие традиционные подходы к прототипированию используют инженеры Baikal Electronics.
В маршруте проектирование сложных System-on-the-Crystal (SoC) прототипирование на FPGA занимает промежуточное место между моделирование на симуляторах (VCS, ModelSim и др.) и эмуляцией.
FPGA-прототипирование позволяет реализовать такие сложные сценарии системной валидации микросхемы как загрузка операционной системы (ОС). На прототипе операционная система может загрузиться за несколько часов, на симуляторе ОС грузилась бы в течении месяцев. При этом на FPGA с помощью встроенного логического анализатора мы можем увидеть поведение любого сигнала нашего дизайна в любой момент времени. А также, в отличие от кремния, можем переконфигурировать наш прототип произвольное количество раз.
Традиционно, говоря о косимулиции, имеют в виду моделирование систем, разные части которых представлены на разном уровне абстракции или написаны на разных языках. Например, SystemC-модели + RTL код, TLM-модели + RTL. При этом моделирование RTL-части может быть исполнено на симуляторе или в реальном времени на FPGA-прототипе. В последнем случае подразумевается существование некоторого интерфейса для транзакций между FPGA-платформой и хост-машиной, моделирующей остальную часть.
В «Байкал Электроникс» для FPGA-прототипирования используют платформы Synopsys HAPS®-80, позволяющие в процессе разработки микросхемы реализовать такие сложные сценарии, как загрузка ОС, что было бы невозможно выполнить RTL-моделированием в приемлемые сроки.
Но FPGA-прототипирование не может заменить RTL-моделирование в процессе полноценной верификации отдельных подсистем, так как на FPGA невозможно во всех нюансах воспроизвести поведение таких элементов будущей микросхемы, как, например, PHY-контроллеров интерфейсов. Также проблематично реализовать на FPGA работу количества частотных доменов, характерного для современных систем на кристалле.
Итак, в ряде случаев полноценное RTL-моделирование незаменимо, но как быть с огромными рантаймами? Например, моделирование программного кода трейнинга DDR4 может занимать 2 недели. Перед инженерами «Байкала» встал вопрос: а нельзя ли в этом верификационном окружении выделить ту часть, которая может быть полноценно синтезирована на FPGA-платформе, и осуществить косимуляцию несинтезабельной части на симуляторе с исполнением в real-time на FPGA синтезабельной части? Ведь очевидно, что львиная доля времени симуляции уходит на воспроизведение switching activity высокопараллельных структур, отлично портируемых на FPGA.
