從MATLAB看SoC設(shè)計途徑

過去幾年中，SoC還是個讓業(yè)界摸索其定義和作法的階段，然而，這個階段很顯然已經(jīng)跨越，沒有多少人懷疑今日的晶片設(shè)計必須有系統(tǒng)化的架構(gòu)與能力了?，F(xiàn)階段IC設(shè)計業(yè)者所關(guān)注的問題已經(jīng)轉(zhuǎn)向：如何以又快又好的方式來發(fā)展SoC晶片。

Tensilica總裁Chris Rowen在今年的電子產(chǎn)業(yè)高峰會（Electronics Summit 2005）中提出SoC設(shè)計的六項新架構(gòu)原則，相當(dāng)具有叁考價值：

(1)普遍性：可用在所有的嵌入式應(yīng)用設(shè)計上；

(2)系統(tǒng)性：整個設(shè)計流程要涵蓋從架構(gòu)規(guī)范到最後的軟硬體整合；

(3)低成本：設(shè)計投資和制程成本要低；

(4)低風(fēng)險：設(shè)計上的錯誤可以避免或容易修正；

(5)可程式性：產(chǎn)生的平臺能很容易地因應(yīng)市場對新功能的需求；

(6)自動化：一般的工作團(tuán)隊就能完成高復(fù)雜度的任務(wù)。

在這樣的架構(gòu)需求下，SoC的設(shè)計方法學(xué)上已面臨大幅改變的臨界點。目前電子業(yè)界議論沸騰的方向是發(fā)展更高抽象層級、系統(tǒng)導(dǎo)向的硬體描述語言，也就是SystemC、SystemVerilog和Verilog 2005、VHDL 200x等統(tǒng)稱電子系統(tǒng)級（ESL）的語言。透過這種較高層級的語言，希??讓晶片設(shè)計師能把更多時間用在專案開始時的品規(guī)劃、定義和劃分上。

然而，要做到這一步并非一蹴可及的。就現(xiàn)實面來看，晶片設(shè)計者眼前更迫切需要的是一些好用的工具，以幫助他們整合現(xiàn)有的設(shè)計流程。MathWorks的MATLAB是一個很好的例子，它為訊號處理的設(shè)計者提供了高度模組化環(huán)境，也就是透過很直覺化的介面、功能成熟的資料以及強大的圖形和視覺化能力來幫助設(shè)計者對訊號處理演算進(jìn)行分析和除錯。

即使已做到這樣的地步，MATLAB離下一代ESL語言的境界仍有一段距離。它的M語言是功能強大的模組化語言，但還無法進(jìn)一步過渡到提供適合建置及驗證的環(huán)境。不過，如果有更多的輔助工具，比方說讓MATLAB具有將浮點演算（floating-point algorithm）更容易轉(zhuǎn)換成定點（fixed-point）的能力，及快速、有效率的應(yīng)用層級模擬能力，和高效率地從M語言產(chǎn)生C程式碼，那設(shè)計者就能針對系統(tǒng)級的要求進(jìn)行反覆的測試確認(rèn)，而且能很快地將他們的演算要求轉(zhuǎn)換到ASIC或FPGA的驗證流程中，以及DSP的建置上頭。

若能實現(xiàn)這樣的工作環(huán)境，M語言已離ESL語言企求的境界不遠(yuǎn)，而這也是比較務(wù)實和容易做到的途徑。這樣的概念并不限於DSP的開發(fā)，也同樣適用於其他的建置目標(biāo)，包括ASIC、FPGA或可程式處理器?？磥?，在一統(tǒng)江湖的系統(tǒng)級語言成形前，EDA及晶片設(shè)計者還是得先在各別的領(lǐng)域好好下工夫才行。

本文由 CTIMES 同意轉(zhuǎn)載，原文鏈接:http://www.ctimes.com.tw/DispCols/cn/0504111944WS.shtmll