通过智能配置进行系统汇编

June 22, 2015

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英文版：System Assembly through Intelligent Configuration

现代 SoC 采用大量 IP 模块来设计，这些模块已经获得商业许可或沿用前代设计，同时加入一些新的专有组件。集成所有组件常常很耗时且易于出错，因为设计者需要手动或者通过僵化且过时的脚本将 SoC 拼接到一起。高度可配置的 IP 模块形式（如互联光纤和调试与跟踪子系统）也存在诸多挑战。

为了解决这些问题，ARM® 今天发布了三款新工具，作为 IP 工具套件的一部分。这些工具旨在解决与 SoC 可配置性和集成相关联的挑战，至少可将上市时间计划缩短 8 倍。

Socrates™ 设计环境 (DE) 是一个完整的工具解决方案，可快速、有效地处理基于 ARM 的 SoC 的配置和集成。工具零件的整合使 IP 模块如虎添翼，优化了整个系统的性能。

还有专用工具 CoreSight™ Creator 和 CoreLink™ Creator，用于指导用户完成实施 CoreSight 调试和跟踪子系统以及 CoreLink 互联的配置过程。Creator 非常重视这些包含众多可配置 IP 件的子系统，目前要花几个月的时间来配置和拼接。

利用工具组合，ARM 合作伙伴能够在几天，而不是几个月内配置和生成 SoC。例如，CoreSight Creator 采集有关 SoC 中 IP 的数据，生成 CoreSight 调试和跟踪子系统描述，以匹配随后反馈回 Socrates DE 设计流的数据，从而集成到总体 SoC 中。组合使用时，这些工具提供了从配置个别组件到 SoC 汇编的无缝集成体验。Creator 使用内置的 ARM 工程智能，使用户无需精通 CoreSight 或 CoreLink IP，便能以最少的工程交互将 CoreSight 和 CoreLink IP 集成到 SoC 中。

所有工具都通过收集系统中每个组件的 IP-XACT 描述来发挥作用。IP-XACT 包含有关寄存器、内存映射和接口以及主/从关系的信息。这些工具可以轻松管理 100,000 多行的连接元数据（每个 IP）。Socrates DE 随后使用基于简单规则的方法来捕获设计意图并自动生成连接。无论是配置子系统还是整个 SoC，Socrates 工具都是在相同前提下运行。为了向您展示原理，让我们看看 CoreSight 子系统的一个示例。

Socrates 工具支持智能系统设计流

过去，您必须使用 AMBA Designer 或手工编制的顶级 RTL 来手动拼接 CoreSight 子系统（如 CoreSight SoC-400）。使用 CoreSight Creator 时，只需双击用户界面中的菜单项，便可启动工具并开始采集系统信息。它会读取整个系统设计中的所有 IP-XACT（例如 Cortex 处理器、系统跟踪宏单元、接口）。

它将识别描述和指定 CoreSight 子系统所需的典型接口，以生成高级别规范 (HLS)。HLS 定义系统 IP 中系统接口的类型以及需要进出 CoreSight 调试和跟踪子系统的处理器。CoreSight Creator 将帮助用户迅速且无缝地创建这一 HLS。

CoreSight 调试和跟踪子系统的高级别规范

此处，工具可以自动运行微架构合成，并且呈现 CoreSight 子系统的微架构。微架构包括每个 CoreSight 组件及其所有互联的配置规范。目前，要完成此任务，系统设计师需要手动操作。这要求充分了解整个 CoreSight 目录和 CoreSight 架构。

通过用户界面上的示意图查看器，您可以放大以按类别审核设计：跟踪总线；调试访问；时间戳记；交叉触发。即使如此，工作仍很耗时且易于出错。微架构是自动呈现的，消除了出错的风险。对于高级用户，此工具还允许手动编辑微架构，因此，在必要时，可以提供任何功能、任何配置的 IP。

CoreSight Creator 中跟踪连接的示意图

在流程的每个阶段，有多次设计规则检查 (DRC)，可自动检查微架构是否有效并且匹配 CoreSight 子系统的 HLS。DRC 清理信息并确保系统在每个阶段均可行。

Socrates 工具无缝协作以交付智能系统设计流

CoreSight Creator 系统对于信息更改很敏感。例如，如果系统中引入了更高版本的 STM，则您要做的只是重新收集 IP-XACT，然后通过更新后的系统信息来生成新 HLS。这样用户便可使用迭代循环修改设计，节省了时间和精力。优化潜力很明显，因为您可以获得任何需要的微架构。

完成优化的迭代流程后，生成交付件便轻而易举。只需点击按钮便可构建和生成子系统的 RTL、基准测试和测试环境。这使您可以快速配置系统以匹配实际目标系统元素。可以在 Socrates DE 中重新利用此信息，因为用户界面清楚 CoreSight 子系统的所有接口和 HLS，并且在整个 SoC 范围内供给。用户无需手动将 CoreSight 拼接到系统自身的其余部分，这一操作会自动完成。

它不仅会创建 CoreSight 调试和跟踪（RTL 和 IP-XACT），还会创建示例测试环境。工具中内置了很多可视化功能。对于 HLS 和微架构，一些示意图显示了此阶段中发生的情况。另外还有 RTL 设计的示意图。

在此阶段，CoreSight 调试和跟踪子系统已经生成，并且能够与其余 SoC 集成。Socrates DE 现在可以采集 CoreSight 信息，并用于更大的系统汇编过程。

借助 Socrates，点击按钮便可在您的设计中插入 ARM IP

Socrates DE 具有 IP 目录，其中包含合作伙伴已获授权使用的所有 ARM IP 的 IP-XACT 信息。这表示，合作伙伴可以在系统中轻松包含任何 Cortex 处理器和 CoreLink 系统 IP。尽管是 ARM IP 的最佳可用工具，但 Socrates DE 与供应商无关，这表示您可以处理任何第三方和专有 IP 模块，只需采集其 IP-XACT 描述即可。

以最少的工程交互来配置系统

所有 IP 工具都提供一次成功的真实 ARM 集成系统。通过大幅缩短设计周期的方法，智能地将 ARM IP、第三方 IP 和子系统集成到总体 SoC 中。这为系统架构师节省了时间，允许他们差异化其 SoC，同时保持设计完整性。

随着 CoreSight Creator 和 CoreLink Creator 的发布，设计师不再需要全面的架构经验即可生成针对其要求优化的调试子系统或者系统互联。系统智能可以在几天内配置整个子系统。通过简化这些高度可配置 IP 模块的拼接方式，用户可以实现系统包含的所有性能优势。之前，可用的优化方法常常由于时间压力而被忽视，无法让设计流片。

IP 工具套件将于 6 月 8 日到 10 日在旧金山莫斯克尼中心的设计自动化大会上正式发布。如果您在这一地区，欢迎莅临 ARM 的 2428 号展位，观看这些工具的现场演示。详细了解 ARM 在设计自动化大会上的情况。