AXI总线事务性能分析仪—VARON

VARON是一款针对Soc开发的硬件仿真进行优化的软件,运行于Cent OS Linux系统,需要有一定的VCS使用基础,适用于集成度偏高的Soc开发。VARON通过自主研发的IP连接到开发系统,并监视AXI总线上的多种属性和性能,从而使开发者能够更直观的观测系统的运行情况,从而有针对性的进行优化调整。

背景:

芯片现状:

  1. 许多IP嵌入
  2. 更复杂的交互
  3. 准确的性能分析至关重要

开发遇到的问题:

  1. 需要验证IP用于模拟和仿真,以及丰富的调试工具
  2. 学习如何使用验证IP和调试工具是一个很大的挑战
  3. 没有性能分析方面的专业知识,也不知道从哪里开始
  4. 想用运行软件调试FPGA或ASIC芯片的性能,但主要厂商不提供
  5. 处理大量信号级数据的速度慢
  6. 用于性能分析工具和工作的总成本很高

大多数分析仪 :

性能低下:

  1. 需要验证IP用于模拟和仿真,以及丰富的调试工具
  2. 不支持FPGA和ASIC
  3. 处理大量信号级数据的耗时
  4. 劳动力成本高

难以使用:

  1. 手动实施验证IP
  2. 需要性能分析方面的专业知识,使用有限类型的图表和使用工具的诀窍 

VARON:

高性能:   

     1. 一个完整的产品,带有可配置的片上验证IP和专有图形用户界面

     2. 支持模拟仿真、FPGA和ASIC

     3. 专用于事务级数据的性能分析非常快速

     4. 劳动成本低,实现时间短

易于使用:

    1. 自动引导验证IP的配置

    2. 通过丰富的图表和工具提示引导分析

VARON的优势

  1. 涵盖LSI设计验证的整个过程

     

  2. 完全可配置的验证IP满足用户需求
  • 按端口组进行独立配置
  • 易于分析系统中跨总线级联的事务

     3. 针对硬件仿真器进行了优化,以最大限度地提高速度

  • 硬件IP将AXI数据缓冲到模拟器
  • 监视器和缓冲区都是可综合的

 

      4. 分析时间短,数据处理速度快

  • 在事务级别监视AXI
  • 快速显示所有性能图表,不依赖于设计尺寸

AXI周期

1,000,000

10,000,000

分析时间(秒)

文件大小(字节)

8

95

47,955,968

480,460,800

处理数量

377,007

3,776,145

381,075

3,820,338

数据传输总量(字节)

9,186,842

92,111,540

9,291,924

93,326,480

      5. 通过丰富的性能图表组合进行非常简单的分析

  • 每个端口组20个图表
  • 通过6种图表类型了解2个分析目标的5个关键设计标准

目标

设计准则

图表类型

备注

响应时间

按端口或ID列出的延迟

直方图

延迟分布

最大值/最小值/均值

 

按端口或ID列出的事务

时间图

随着时间的推移,循环准确地映射事务

总线使用效率

按端口或ID列出的数据传输总量

圆形分格统计图表

空闲周期->总线利用率

条形图

端口或ID之间的比较

按端口或ID的突发长度

直方图

突发长度分布

按端口或ID列出的单位时间的数据传输量

 

堆叠时序图

一段时间内所有端口或所有ID的总数据传输量

条形时序图

每个端口或ID随时间的数据传输量

最大值/最小值/均值

 

直方图

数据传输量分布

      6.工具帮助用户进行详细的调试

  • 放大/缩小以验证整体趋势
  • 放大/正常大小,跳转到时间和工具提示来检查本地数据

单位时间的数据传输量:正常大小(左)、放大(右)

  • 水平能够同步显示3个时序图,以在一个时间窗口内验证相关数据

按条形图显示单位时间的数据传输量(上)
堆叠视图显示单位时间的数据传输量(中)
事务时间表(下)

  • 找出超出范围来突出显示5个图表中超出预期的数据

              –延迟直方图、事务时序图、堆叠/条形图时序图和单位时间数据传输周期直方图

事务时间表(上)
延迟直方图(下)
  • 由图表设计的工具提示,用于感兴趣的详细数据

              –左键单击出现,右键单击锁定/移动/删除

              –上图例子:

                      延迟直方图:在端口0有35个事务,延迟为138–143

                      事务时序图:端口0: ID 01事务开始于时间12和145,具有0等待、131访问(延迟)和8字传输

模拟仿真的设计流程

AXI时间测量

  1. AXI读事务

  2. AXI写事务

附录

性能图表:

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