VisualSim Архитектор - VisualSim Architect

VisualSim
Модель VisualSim
Модель VisualSim
Операционная системаLinux, OS X, Майкрософт Виндоус
Интернет сайтwww.mirabilisdesign.com/new/visualsim/

VisualSim Архитектор представляет собой программное обеспечение на уровне электронной системы для моделирования и моделирования электронных систем, встроенного программного обеспечения и полупроводников. VisualSim Architect - это коммерческая версия исследовательского проекта Ptolemy II в Калифорнийском университете в Беркли.[1] Продукт был впервые выпущен в 2003 году. VisualSim - это графический инструмент, который можно использовать для анализа компромиссов производительности с использованием таких показателей, как использование полосы пропускания, время отклика приложения и требования к буферу. Его можно использовать для архитектурного анализа алгоритмов, компонентов, программных инструкций и аппаратного / программного разбиения.[2]

VisualSim используется более чем 50 компаниями по всему миру и примерно таким же количеством университетов для исследовательских проектов. Список клиентов представлен на сайте Mirabilis Design.[3] Ricoh использовал VisualSim для создания системы сетевой обработки следующего поколения.[4] Honeywell Aerospace в сотрудничестве с Университетом Пуэрто-Рико использовала VisualSim для оценки основанных на стандартах спутниковых платформ.[5] Лаборатория реактивного движения NASA работала над инициативой Nexus по разработке стандарта интерфейса следующего поколения. Чтобы выбрать лучший интерфейс, соответствующий детерминированному времени и максимальному энергопотреблению, архитекторы создают модели из 10 различных протоколов, включая PCIe, Gigabit Ethernet и RapidIO, чтобы сравнить поведение для одной и той же рабочей нагрузки.[6] Американский университет Шарджи использовал методологии оценки эффективности, чтобы использовать исследования на архитектурном уровне и помочь в раннем выборе компромиссов при проектировании. В этой статье,[7] Профессор использовал платформы моделирования, разработанные с помощью инструмента VisualSim, для сравнения производительности двух архитектур памяти, а именно архитектуры Direct Connect Opteron и Shared Bus многоядерных процессоров Xeon.

Исследования и разработки по совершенствованию системной архитектуры проводились в областях сетей, авионики, промышленности, полупроводников и высокопроизводительных вычислений.[8] Разработчики ПЛИС могут выполнять высокоскоростное виртуальное моделирование больших электронных систем с помощью VisualSim. В рамках инициативы Xilinx ESL компания добавила поддержку процессоров на базе FPGA.[9]

Редактор блок-схем - это основной графический пользовательский интерфейс, поддерживаемый настраиваемыми библиотечными блоками оборудования, программного обеспечения и коммуникационных ресурсов. Графические средства просмотра могут быть размещены в модели для просмотра в реальном времени или сохранения для автономного анализа. VisualSim поднял моделирование SystemC на более высокий уровень абстракции. Он также обеспечивает автоматическое создание шаблонов и импорт блоков интеллектуальной собственности (IP). И он добавляет вызовы функций, предназначенные для поднятия SystemC на "макроархитектурный" уровень.[10]

VisualSim широко используется для Моделирование производительности, Исследование архитектуры / Дизайн Исследование космоса и ранний анализ мощности авионики, автомобильной электроники, встроенных систем, Высокопроизводительные вычислительные системы (HPC) и Система на кристалле (SoC).

Имитационные модели VisualSim предлагаемых систем могут разрабатываться на различных уровнях иерархии: Концептуальный, Функциональный и Моделирование архитектурного уровня. Модели концептуального уровня могут содержать сеть систем, включая спутники, самолеты и наземные транспортные средства. Функциональные модели VisualSim содержат стохастические определения электроники, программного обеспечения, сетей и рабочей нагрузки. В папке библиотеки доступны различные типы генераторов статистического трафика и модели очередей ресурсов. На архитектурном уровне модели аппаратного и программного обеспечения имеют блоки процессоров с точным циклом, подсистемы памяти, протоколы шины и файлы трассировки. Поведение программного обеспечения / приложения можно определить с помощью конечного автомата, блок-схемы, операций чтения / записи и операций ввода-вывода. Сопоставление приложения с системной платформой определяется в электронной таблице. Архитектура связи между различными системами или подсистемами может быть определена с помощью сетевых и беспроводных библиотек VisualSim. Арбитраж программных задач и планирование могут быть определены с помощью планировщиков VisualSim или языка сценариев. Унаследованные модели могут быть получены путем импорта сторонних моделей, встроенных в SystemC или C / C ++. Алгоритмы, разработанные с использованием MatLab и Simulink может использоваться как часть модели VisualSim.

Библиотеки моделирования

Модель системы компьютерного зрения робота
Системная модель
Интернет сайтwww.mirabilisdesign.com/новый/ visualsim/? s_cid = wiki_VisualSim_2 Отредактируйте это в Викиданных

VisualSim предоставляет библиотеки моделирования[11] для системной инженерии на основе моделей. Библиотеки используются во время спецификации для оптимизации и проверки спецификации; на этапе разработки аппаратного и программного обеспечения, чтобы придумать оптимальную архитектуру; и во время фазы отладки и тестирования продукта, чтобы сопоставить фактический результат с набором ожидаемых результатов. VisualSim на уровне получения системных спецификаций обеспечивает полную визуальную проверку работы системы как комбинации входящего трафика, определения поведенческой системы и приемника. Это решение дополняет такие инструменты, как MatLab / Simulink и UML / SysML, обеспечивая очень раннюю видимость всей работы системы, не вдаваясь в детали алгоритма и реализации на уровне кода. Типичным примером использования может быть мультимедийная SoC с сетью на кристалле,[12] Автомобильные сети, использующие Ethernet, CAN, LIN и FlexRay, подводные инерциальные системы и т. Д. Моделирование VisualSim на уровне аппаратного и программного обеспечения строится после того, как спецификация системы была оптимизирована и проверена. Дизайн можно усовершенствовать, добавив в модель VisualSim конкретные детали аппаратной реализации, логику и синхронизацию на уровне цикла. Устройство может быть платой, набором плат, SoC, подсистемой или интеллектуальной собственностью (IP). Детали реализации могут включать конвейер процессора, функциональный кеш,[13] ускорители и арбитры шины. Эти усовершенствования обеспечивают поэтапную оценку функциональности, производительности и мощности системы на уровне адресов.

Библиотеки находятся на статистическом, функциональном и точном по циклу уровнях абстракции. Поскольку библиотеки VisualSim встроены с данными о времени и мощности, одна и та же модель предоставляет как результаты вычислений производительности, так и значения измерения мощности.[14] Библиотеки можно настроить для работы с определенной технологией вручную или с помощью текстового или CSV-файла. Если архитектор хочет оценить поведение или производительность системы с помощью пользовательских компонентов, он / она может изменить конфигурации библиотеки, изменив параметры библиотеки. Пример модели роботизированной системы компьютерного зрения.[15]

Полупроводниковые библиотеки

AMBA AXI
AMBA AXI
Интернет сайтwww.mirabilisdesign.com/новый/ visualsim/? s_cid = wiki_VisualSim_2 Отредактируйте это в Викиданных
Пример модели подсистемы памяти на основе двухканальной памяти DDR
Образец модели подсистемы памяти на основе двухканальной памяти DDR .png
Интернет сайтwww.mirabilisdesign.com/новый/ visualsim/? s_cid = wiki_VisualSim_2 Отредактируйте это в Викиданных

Наборы инструментов для моделирования полупроводниковых систем создают модели сложных аппаратных устройств на уровне транзакций и с точностью до цикла. Используя этот генератор и связанную с ним библиотеку аппаратной архитектуры, архитектура платформы может быть определена графически без необходимости написания кода C или создания сложных электронных таблиц наборов инструкций. Виртуальная платформа может использоваться для выбора компонентов, оптимизации размера и скорости компонентов, а также для определения алгоритмов арбитража. Блоки библиотеки моделирования VisualSim помогают в быстром построении модели и раннем прогнозировании узких мест в системе. Используя библиотеки моделирования VisualSim Semiconductor, дизайнеры могут сократить построение модели почти на 80% по сравнению с SystemC [[16]]. Образец модели и отчетов двухканальной подсистемы памяти на основе DDR

Стандартные библиотеки

Технологии памяти: SDR, DDR, DDR2, DDR3, LPDDR, LPDDR2, LPDDR3, LPDDR4, флэш-память, RAMBUS

Комплект процессора: РУКА Серия Cortex (A, R, M), PowerPC, Intel, TI, AMD, Marvel

Шина / интерфейсы: AMBA AHB, APB, AXI, PCI, PCI-X, PCIe, RapidIO, SPI, NVMe, CoreConnect, FSB, BSB

Рекомендации

  1. ^ "VisualSim, построенный на основе Птолемея II". ptolemy.eecs.berkeley.edu. Получено 2016-02-03.
  2. ^ «Стартап занимается системной архитектурой | EE Times». EETimes. Получено 2016-02-03.
  3. ^ «Пользователи VisualSim Architect - Mirabilis Design Inc». Mirabilis Design Inc. Получено 2016-02-03.
  4. ^ «Mirabilis Design анонсирует VisualSim Ethernet Audio Video Bridging Library; ускоряет разработку и тестирование продуктов и сетей, подключенных к AVB». www.eejournal.com. Получено 2016-02-03.
  5. ^ "iap.ece.uprm.edu" (PDF).
  6. ^ Группа, Techbriefs Media. "Масштабируемая и распределенная шина авионики нового поколения NEXUS для космических миссий - технические сводки НАСА :: технические сводки НАСА". www.techbriefs.com. Получено 2016-02-03.
  7. ^ Мухаммад, HudaS; Сагахирун, Ассим (31 марта 2010 г.). «Виртуальное прототипирование и анализ производительности двух архитектур памяти». Журнал EURASIP по встроенным системам. 2009 (1): 984891. Дои:10.1155/2009/984891. ISSN  1687-3963.
  8. ^ «Истории успеха - Mirabilis Design Inc». Mirabilis Design Inc. Получено 2016-02-03.
  9. ^ «Партнеры Xilinx предоставляют широкий спектр проектных решений системного уровня» (PDF).
  10. ^ "Сброс VisualSim для макроархитектуры | EE Times". EETimes. Получено 2016-02-03.
  11. ^ «VisualSim Architect 10.3 повышает продуктивность проектирования с помощью расширенных новых шаблонов приложений, библиотек и более короткого времени моделирования для создания точных визуальных спецификаций». eejournal.com. Получено 2016-02-19.
  12. ^ «MindTree применяет VisualSim от Mirabilis Design для предоставления услуг по исследованию архитектуры своим клиентам в области полупроводников и оборудования». Дизайн и повторное использование. Получено 2016-02-19.
  13. ^ "FlashMemorySummit" (PDF).
  14. ^ "Компьютерный журнал" (PDF).
  15. ^ "СеминарииRobotica_DAS" (PDF).
  16. ^ «VisualSim позволил инженерам разработать программное обеспечение и процессор для достижения 800 Терафлопс для системы трассировки лучей в реальном времени». www.eejournal.com. Получено 2016-02-24.