应用SystemC的AMBA总线系统级模型的设计与实现

对SystemC进行系统级通信结构建模的语言元素进行了深入的研究,并以一个基于AMBA总线的典型SoC为例进行了通信结构的建模.从设计的顶层开始,应用SystemC语言提供的建模能力,采用通信结构细化方法对系统级总线模块进行了细化,针对设计流程中需要将系统级模型转换为可综合的RTL级模型的问题,给出了将系统级总线通信模块转换为SystemCRTL模型的解决方法.由此,建立了完整的应用SystemC的系统级通信结构的建模方法.     

基于SPARC V8的事务级SoC验证平台设计

针对片上系统SoC架构设计和嵌入式软件开发的需求,采用事务级建模方法使用SystemC完成了基于SPARC V8的事务级SoC验证平台的设计.为降低设计复杂度和提高仿真速度,基于解释-执行技术完成SPARC V8处理器指令精确事务级模型建模,并利用SystemC中的分层通道机制完成AMAB总线、中断控制器、UART、定时器等设备的事务级建模.完成事务级SoC验证平台的构建后,使用测试基准程序组Mibench对该验证平台的功能和仿真速度进行了验证.仿真结果证明了其功能正确,并且仿真速度相对于RTL SoC验证平台有大幅度的提高.     

Wishbone总线交易级建模

交易级建模在系统功能建模和验证方面可以增快速度,也可以加速仿真的速度并允许在高层次抽象中研究和确认设计中可供选择的模块.针对Wishbone片上总线协议,依据SystemC中接口方法调用的基本原理和交易级建模的方法,完成了Wishbone总线中共享总线的交易级建模,结果表明SystemC适合在交易级建模系统的行为和通信,交易级建模在仿真速度方面具有优势.     

基于SystemC的AMBA总线模型的构建与验证

针对SoC设计中的时间瓶颈，利用SystemC设计语言根据AMBA规范建立了事务级总线模型，并将MP3解码器和控制器作为主设备接入该模型，验证本模型的可用性与有效性，试验结果表明该模型可以有效地在系统层次对SoC芯片的集成进行设计验证，加快SoC系统的设计速度，且能做到时钟精确。     

SystemC在Turbo码实现和验证中的应用

在简述System C的设计方法和流程的基础上,针对SystemC在硬件芯片系统级设计和寄存器传输级设计的特点,以Turbo编码器为对象和开发目的,研究了SystemC基于寄存器传输级设计的可实现性,利用SystemC的模块化功能,通过分析Turbo编码器的结构与信号流图,进行建模仿真直到最后完成划分硬件模块与编程并在FPGA完成其实现与验证,充分证明了SystemC完全适用于基于寄存器传输级设计的IC应用.此外,此设计将系统级设计与寄存器传输级设计的工作合二为一,大大节省了开发的流程时间.     

SoC设计语言：SystemC

应用的需求和集成电路工艺的发展促进了复杂的片上系统(SoC)的实现，同时也要求新的设计方法以支持复杂SoC的设计。高效率的软硬件联合设计需要对整个SoC进行更高层次(例如Transaction Level)的抽象以提供更快的仿真速度及更高效率的SoC设计验证方法。本文介绍了一种重要的SoC设计语言：SystemC，以及基于SystemC的Transaction Level模型和使用Transaction Level模型进行SoC的软硬件联合设计的方法。     

基于SystemC的片上系统设计

文章提出了基于SystemC的片上系统设计方法.本设计方法引入SystemC,消除了一直存在于系统级设计和硬件设计之间的语言隔阂,基于SystemC进行的系统功能定义能够方便有效地映射为硬件实现部分和软件实现部分,大大地提高了SOC时代集成电路设计效率.     

基于SystemC的周期精确级DSP处理器建模

针对高级语言做处理器建模在模型精度方面的不足,本文探讨了一种基于SystemC的周期精确级DSP处理器建模方法.在分析各流水段功能的基础上,结合SystemC的语言结构特点,对流水级内各功能模块进行了抽象建模.该模型能够精确地模拟处理器指令的执行情况,对软件算法的设计优化和处理器微结构的探索具有一定的参考价值.     

NoC架构片上多处理器系统性能探索

采用SystemC建模和仿真环境建立了一教NoC系统级仿真平台,设计了3个实验分别用于建模3种典型应用(低计算/通信比、高计算/通信比和非独立任务),以定量模拟的方法对NoC架构MPSOC性能进行了详细的调研,并将其结果与总线架构MPSoC进行了对比分析.实验结果显示:NoC系统加速比与处理器数目呈线性关系,不受规模的影响,而总线系统则明显受到处理器数目的限制;共享存储资源成为NoC系统性能提升的限制,但可以通过采用分布式存储策略得到解决,而总线系统却无法克服其共享总线通信瓶颈.因此,在系统规模较大(N>12)时推荐采用NoC体系结构.     

软硬件协同设计语言System C在SoC设计中的应用

软硬件协同设计是未来VLSI设计的发展趋势.作为新的系统级VLSI设计标准,System C是一种通过类对象扩展的基于C/C++建模平台,支持系统级软硬件协同设计、仿真和验证.文章讨论了SystemC复杂芯片设计中的设计流程、设计优势,并给出具体设计实例.     

SoC事务级建模方法

为了快速地发现SoC性能的瓶颈、实现通信结构的决策,提出一种在事务级采用SystcmC构建片上总线SoC模型的方法。该方法利用端口来连接模块和通道,利用通道来实现接口中定义的方法。经仿真验证,时序完全符合AHB标准,运行速度远高于RTL下的同类模型。该方法有助于在设计流程的早期找寻最优化的片上总线通信结构。     

可重构处理器阵列的系统级建模研究

由于粗粒度可重构体系结构设计空间复杂,设计满足应用需求的CGRA需要建立系统级仿真模型进行性能评估．文中提出一种可重构处理器阵列的系统级模型,使用SystemC事务级语言实现建模．模型采用多层互连网络结构实现任意2个处理器间的通信,并且处理器的资源能够通过参数快速地进行配置．仿真实验表明,模型适用于应用算法到粗粒度可重构体系结构映射的模拟仿真．     

Semantics and efficient simulation of accuracy-adaptive TLMs

In contrast to traditional fixed-accuracy transaction level models, the abstraction level of accuracy-adaptive models can be changed during simulation. This enables dynamic trade-off between simulation performance and accuracy. In this article we present a modeling style for systematic construction of accuracy-adaptive models. Additionally, we present the simulation semantics of those models in an abstract and rigorous manner which is independent of implementation language and simulation algorithm. This abstract formulation allows different sequential and parallel simulation schemes to be studied and compared. Based on the presented semantics, we present a high-performance parallel simulation scheme which offers considerable improvement over the performance of existing parallel simulation schemes.     

基于概念漂移检测的大数据交易过程模型优化方法

通过大数据交易过程模型优化,实现对大数据交易过程的精确建模,对于构建稳定、鲁棒和精确的交易平台至关重要.然而,大数据交易流程随时间而变化,传统的静态模型优化方法无法反映现实流程模型的时态变化特征.为此,本文提出一种基于概念漂移的大数据交易模型优化方法,在概念漂移点检测和定位的基础上,设计大数据交易日志分割算法,演算日志精准分割点,构建具有时变特性的大数据交易分段模型,实现基于日志分割的模型优化.该方法在天元大数据交易平台的应用实践表明,优化模型在拟合度和精确度方面均优于静态模型,对大数据交易演化过程的适配性更强.     

Contention-conscious transaction ordering in multiprocessor DSP systems

This paper explores the problem of efficiently ordering interprocessor communication (IPC) operations in statically scheduled multiprocessors for iterative dataflow graphs. In most digital signal processing (DSP) applications, the throughput of the system is significantly affected by communication costs. By explicitly modeling these costs within an effective graph-theoretic analysis framework, we show that ordered transaction schedules can significantly outperform self-timed schedules even when synchronization costs are low. However, we also show that when communication latencies are nonnegligible, finding an optimal transaction order given a static schedule is an NP-complete problem, and that this intractability holds both under iterative and noniterative execution. We develop new heuristics for finding efficient transaction orders, and perform an extensive experimental comparison to gauge the performance of these heuristics.     

基于依赖关系的事务工作流模型研究

事务工作流是把数据库中的事务概念引入到工作流领域。典型的事务工作流由于采用向前回滚或者向后回滚的方式来保证原子性,所以对任务的事务特性和执行顺序要求过于严格,并不能很好地定义实际应用中用户对事务的各种需求。为了提高事务工作流的扩展性,提出了基于依赖关系进行事务工作流建模的方法,并从任务的状态出发,总结了任务之间执行顺序的依赖关系,根据依赖关系的不同类型和依赖的特性给出了调度算法。     

A Framework for Transaction-Level Quality of Service for M-Commerce Applications

In the emerging wireless Internet environment involving m-commerce and other mobile applications, an increasing number of users are likely to adopt mobile transactions. These transactions may have very diverse requirements and some of them may require a significant amount of network resources and/or bounded delays. One of many unique characteristics of transactions involving a financial value is the criticality of its completion. The unique requirements of mobile transactions necessitate the introduction of new metrics for quality-of-service. So far, most of the quality-of-service research in wireless networks has focused on call or connection- level QoS. In this paper, we propose a framework to support QoS requirements of mobile transactions by resource allocation at the connection level, transaction level, and a combination of connection and transaction levels. To measure the QoS effectiveness of mobile transactions, two new metrics, transaction completion probability and transaction response time, are introduced. Simulation and analytical models are used for computing different metrics for transaction performance under varying network and traffic conditions. The results show that the balanced transaction and connection level resource allocation can improve the probability of transactions completion and resource utilization. This improvement is at the cost of slightly increased processing overload, which is dependent on both the group size and number of transactions during a connection.