让多核系统运转起来

要使多核系统中的所有部件共同工作，就需要深入了解其技术，很多不同层的综合设计以及一些非常困难的复杂测试策略。

近日，James Aldis（德州仪器无线商务部门片上系统设计师），Charles Janac（Arteris公司主席兼CEO），Drew Wingard（Sonics公司 CTO），Dave Gwilt（ARM公司互联产品部经理）做客 System-Level Design （SLD）进行访谈。以下为这次访谈的内容。

SLD:目前很难进行软件的综合设计，将互联产品进行综合设计是否可能？

Gwilt:你需要关注的是业务生成的技术，而不是关注搭建测试互连性能平台的软件。互连的实现同样需要其他技术来支持。

Wingard ：高层设计模型往往分解成功能与性能两个域。在功能域中，必须有软件支持，但在许多情况下软件可以在没有互连和存储系统情况下抽象出来。这一层模型只是表示为比特和字节。Virtio从Synopsys购买授权所做的虚拟模型产品，更加注重试图将精确功能模型尽早的送到软件设计人员手中而不必担心其性能。我们更关注产品的性能，并且在不考虑通信行为情况下很容易抽象出许多加速器。System C或TLM （事务级建模）模型可以是设计师早期在供应设计中使用的实体，但由于进行综合设计并且做了真实的产品，因此我可以比较实际看见的与预测的结果。如果他们不同，我可以重新调整和重新优化这一部分的设计--但我还没有建成这样的芯片。

Janac ：设计中需要不同层的抽象。在做设计开发时，在加入IP之前利用业务（traffic）来模拟片上系统（SoC）将会产生巨大的收益，这样就可以识别延迟并估计系统的性能。但是，当你进入下一层--RTL层，就可以使用基于System C的周期精确模型，其更接近真实系统性能，最终可以从FPGA和仿真中获得满意的结果。你需要详细讨论三个或四个层次的建模精度。这样的好处是你很可能会做出某些实用模型出来。

SLD:这样做是否会使平台扩展为衍生系统变得困难？

Wingard:有不同的战略可以扩展这些平台。一些公司追求"超级芯片"。他们构建他们想要的最复杂的平台。这是一种非常昂贵的方式，但你会得到一个理想的软件工具，并且你构建出的任何芯片都只是该芯片的一个子产品。它使得硬件和软件的关闭非常容易。因为它的价格相比它的价值要昂贵，因此这样生产出的硅片并不好卖。很多人都承担不起建立一次性芯片的价格，并且超级芯片的方法要求你必须了解从现在开始到未来几年市场走向。相应的替代办法目前正处于不断完善的阶段。通常会扔掉的设计模型必须保持生命力。如果出现一些变化，它如何影响到以往的模型？也许你没有必要再做一遍所有详细分析工作。最后一件就是在多个层上使模型运转工作起来。

Gwilt ：这也将有助于调试和追踪硬件内置到内核的过程，这样你就可以知道它的什么地方性能好，什么地方效率低下。具有调试功能可能会使新一代软件的扩展平台与需重构的硬件平台相比出现差异。这是使平台成功与否的关键。

Wingard ：我完全同意你的看法。我们的客户跟我们分享了他们一个高清电视的设计产品的30毫秒跟踪数据。我们使用这些数据优化我们的下一代互联产品。这样可见的和跟踪的数据对于IP供应商以及系统设计师具有很大的价值。

SLD:TI是如何看待这项技术的相应问题？

Aldis:我们很可能像第一种类型的客户。我们的旗舰OMAP产品看起来更像超级芯片，然后我们通过衍生工具进行设计（尽管其上面还有其他的设计模型）。这对于我们互连技术，我们正在使用的不同的内核以及应用模型的保持是十分必要的。业务模型为你提供一些当系统运行时该系统的基本状况，以及当增加延迟时对系统的影响。与结果相比，我们花费了非常大的时间比例试图为我们的SoC平台重新调整模型库的种类。当软件人员告诉你需提前三年知道他们期望的指令号和缓存位置，你三年后设计出来并且他们的编解码器已经能运行，但不一定是相同的指令号，要保持这些产品的生命力就需要不懈的努力。

SLD:你是如何优化利用芯片上单独的内核？

Janac ：在设计过程中将会有不同层上的设计详细内容。最初采用TLM 2.0模型，这是完全是不定期的并给你所需的功能。性能是一种估计。然后进入周期精确System C，这将使你的仿真在性能范围之内。然后你将拥有FPGA数据。细节将会越来越详细。这是非常重要的，因为你可以进行各种各样的分析，权衡和估计。然后，在衍生工具上，就可以看看整个产品是如何设计出来的。

Aldis: 相比建立一个新的平台，建立衍生工具是比较容易的，这是因为当您建立衍生工具时已拥有更多信息。无论你何时对一个重要的新一代产品做早期设计决定，都可以使用任何你拥有的资料。这样的信息通常很少，但作出决定的时间压力很大，决定产品将会是什么样子，是绿色还是棕色，是32位，64位还是128位。如果没有一个工作模式和并且项目需要作出决定，而有些人直觉很好，这就可以跟着那个人的直觉走。有了衍生工具，你就可以把模型数据放到一起并脱离平台进行数据测量，这样你就可以做出更加明智的决策。