IOs interface memory secutity

SoC集成 — 可预测、可重复、可扩展

发布时间:2021-06-15 点击数:

by Bernard Murphy 

 Arteris IP, IP, Magillem


       从表面上看,片上系统(SoC)集成似乎没有那么难。你将收集并配置所需的所有知识产权(ip),然后将它们拼接在一起。也许你可以委托给大学新员工?但事情没那么简单。使SoC集成具有挑战性的是,包括ip和连接在内的许多部分。有些是移动的部件,随着bug的修复而改变。有些,比如互连,只有在集成时才能完全定义。

       这些部分之间有很多相互依存的关系。做一个小的改变,比如导入IP的新版本或适应规格调整,结果可能会波及到你的集成。也许在设计的初期,这并不是什么大问题。但当你最终与数百个ip和数以万个连接后,这是一件非常重要的事情。然后你必须再做一些改变。肯定有更好的办法吗?


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合并设计数据集成和NoC集成

       现在可以编写许多设计数据汇编的脚本,配置IP模型并将它们组合到顶级网表中。 专家将互连定义为一个独立的步骤,以管理具有服务质量(QoS)目标的连通性期望。 在关键产品计划的核心部分,总有一种出人意料的手工操作,高度依赖于人的方法来组装皇冠上的珠宝。 经验丰富的工程师和经过验证的脚本基础使其可以正常工作,但在创建新产品系列或关键团队成员离开时,看起来可能非常脆弱。

       更好的方法是将经过验证的,强大的IP-XACT设计数据集成策略与经过验证的通过片上网络(NoC)技术生成互连的方法相结合。


通过IP-XACT设计数据配置

       IP-XACT的使用现在已经很成熟并且非常活跃。无论来自Arm、Synopsys、Cadence或任何其他供应商,团队都可以在IP- xact模型中获得一致的IP表示。一些设计师仍然将这些模型视为他们需要的信息(如注册数据)的被动存储。但是,在将这些模型直接用于基于IP-XACT的集成中时,它们正处于发展趋势的前沿。 IP-XACT组件最初从汽车和消费类半导体商店开始,现在正扩展到大型系统公司,通信巨头,医疗仪器专家等。他们仍然可以灵活地在需要的地方手动调整,但只是在需要的地方。我们曾经的手工组装或编写顶级网络列表的自豪感,正在被系统级需求的紧迫性所取代。

       自然,这简化了与NoC生成的连接。当每个IP-XACT模型都已经配置了互连接口时,NoC生成可以无缝地获取这些接口。设计师优化了QoS、电源、布局和其他关键性能指标(KPI),确信IP接口是正确的。如果一个新的IP丢弃进来,NoC可以被重新配置,以适应那些接口变化,从而减少人为错误的机会。


界面接口的生成

        每个IP-XACT模型都有详细的寄存器映射信息:基于零的寄存器偏移、位域宽度、描述、访问类型等。互连设计器在构建NoC时为每个IP连接定义内存映射偏移。这种组合一起实现了完整的(硬件)内存映射。软件创建或运行检查,以确保没有重叠,并且每个位确实可以与定义的其他选项一起读取或写入。您可以在模拟或正式验证中运行这些检查。

       集成商可以使用每个寄存器、位域、访问宏和可能的序列宏的符号名自动生成一套完整的软件头文件。无论通过IP还是NoC更新,每当基础设计发生变化时,文件都会自动更新。软件团队可以继续他们的开发和调试,相信头文件将准确地针对最新的设计更新。再一次,减少人为错误的机会。


文件和可追溯性

       有一种用于产品构建的企业组件在设计流程中没有得到太多关注。在过去的好时光里,在过去的好日子里,技术酒吧会从一个基本上冻结的规范开始,根据这个规范,他们会为内部或客户需求构建产品文档。再做几份工程审查,他们就能签下这份文件了。现在,规格和实现决策在更大的设计中以更快的周期推进,错误也更容易发生。审查对于自由格式的文本仍然是必要的,但是您可以从设计中派生出时钟、重置、内存映射等表。为了确保文档始终与设计同步,这对于自动化到文档中来说是公平的。XML标准使到设计定义的连接更加简单。

       企业的另一个需求是生成可追溯性文档,这对于任何安全关键设计都是必不可少的。这是必要的,在汽车,航空航天和国防,工业或医疗领域。可追溯性是另一个历史上需要大量手动创建和检查的领域。更多的自动化可以简化这些任务,至少接近设计。这是一个具有令人兴奋的可能性的新兴领域。

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