怎么采用FPGA原型系統(tǒng)加速物聯(lián)網(wǎng)設計？

當我們談論物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 的時候，不夸張地說，它可以將我們所使用的智能設備互相連接，彼此分享大量的數(shù)據(jù)，從而使我們的生活更高效。這不僅僅是消費者對智能家居、娛樂和可穿戴技術的需求，也是工業(yè)、軍事和政府應用，如智慧城市和工廠等改變了連接局面。

從非常小到巨大

當我們從這個角度來探討物聯(lián)網(wǎng)，我們了解到這些設備的范圍可以從最小的設計，由少量傳感器和驅(qū)動器組成的僅幾百萬門規(guī)模的機器，到極其復雜的機器包含幾百個傳感器和數(shù)十億門的規(guī)模。無論規(guī)模和復雜度， 這些智能系統(tǒng)都需要大量的軟件和真實環(huán)境測 試，特別是在整合商業(yè) IP的過程中。所有的物聯(lián)網(wǎng)案例都提到了連接的可互操作性、復雜的控制和測試效率，這些都 迫使設計團隊不得不重新思考其發(fā)展策略。再加消費類物聯(lián)網(wǎng)設備對產(chǎn)品上市時間的壓力，很顯然工程師需要適當?shù)慕?決方案來解決這些問題。

讓你在設計初期信心倍增

基于FPGA 的原型系統(tǒng)是專門針對物聯(lián)網(wǎng)設備的設計和驗證的復雜性需求。隨著原型技術在設計分割以及多 FPGA 聯(lián) 合調(diào)試領域的進步，基于FPGA 的原型系統(tǒng)不僅可以滿足百萬門級的設計需求，還可以實現(xiàn)設計規(guī)模高達15 億門。基 于FPGA 的原型系統(tǒng)允許設計人員在硅芯片可用之前就可以在一個全功能的硬件平臺上先行開發(fā)和測試他們的系統(tǒng)級軟 件。硬件原型是唯一的可用于早期的實際軟件開發(fā)和測試的解決方案。軟件模型無法提供像硬件平臺那樣的準確性和可 靠性下的速度和容量。

即使是最小的設計也必須面臨非常復雜的軟 件問題,需要大量嚴苛的測試，花費驚人。 這種類型的測試的性質(zhì)是可以運行，但上市 時間窗可能面臨考驗。“仿真VS 原型系統(tǒng) –性能曲線圖”這篇文章在FPGA 原型驗證 速度和測試好處等方面進行了深入的探討。 盡管最初設置原型系統(tǒng)可能花費數(shù)周時間, 但在初始設置后短時間內(nèi)進行大量的測試。 以最小速度(5 兆赫)或者四周的初始設置時 間計算，F(xiàn)PGA 原型可以完成數(shù)量驚人測 試，這遠高于其他解決方案。

事務處理器是物聯(lián)網(wǎng)設計成功的關鍵

基于FPGA 的原型系統(tǒng)是非常適合呈現(xiàn)設計從RTL 映射到FPGA。然而，許多物聯(lián)網(wǎng)設計不可能完全映射到FPGA， 或者可能部分設計仍然只能以C++ 或SystemC 等行為模型描述。在這些情況下，事務級接口能夠橋接行為模型和真實 硬件。

這些事務處理器提供了一種交互方式，使得主機上運行的軟件和基于FPGA 的原型系統(tǒng)可以相互通信，通常包括內(nèi)存、 處理器和高速接口等。S2C 獨有的申請專利的 Prodigy ProtoBridge? 系統(tǒng)正是允許這種類型的高速通信一個解決方案。 ProtoBridge 提供軟件程序和基于AXI 總線的硬件接口。其中有兩個關鍵部分：連接到PC 主機的AXI 到PCIe 橋接模塊，通過橋接模塊進行通信的C-API 函數(shù)庫。該 軟件為設計人員創(chuàng)建了基于 ARM 系統(tǒng)提供了新的靈活 性，并且PCIe 接口的傳輸速度高達1000MB/s，為數(shù)據(jù) 密集型應用提供了一個完美的開發(fā)平臺。

這樣的系統(tǒng)允許設計人員將FPGA 原型系統(tǒng)的優(yōu)勢最大 化，包括在項目中進行早期算法驗證、IP 設計、仿真加 速度和邊界測試的驗證等等。FPGA 原型系統(tǒng)結合事務 處理器接口可能在整個設計流程中進行一系列的有趣的 應用。

完善的解決方案

除了 Prodigy ProtoBridge 系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)設計中起重要作用，S2C 的Prodigy 完整原型平臺還可以為物聯(lián)網(wǎng)設計流程的 各個方面提供解決方案。我們提供最全面的原型驗證系統(tǒng)以適合您的設計規(guī)模，以及最豐富的預測試原型 IP 庫和參考設 計流程，加速和簡化您的原型驗證過程。我們的 Prodigy Player Pro 軟件可協(xié)助您進行原型配置，并提供遠程系統(tǒng)監(jiān)視 和控制功能。在編譯功能在PlayerPro提供了先進的設計分割功能，即將發(fā)布的Prodigy MulTI-Debug 模塊則可以緩解 多顆FPGA 聯(lián)合調(diào)試的任務。S2C 的 Prodigy FPGA 原型系統(tǒng)解決方案是目前市場上最全面的能幫助您實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)設計 的解決方案。

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