虹科FPGA|更便捷的开发调试&更直观的总线性能分析

FPGA调试工具

虹科vstar是一款FPGA调试辅助工具,对于使用Xilinx  FPGA的系统,通过向用户设计中自动嵌入验证IP,并手动选择需要探测的片内信号,软件会根据用户设计对选择到同一组的信号自动提取并生成设计规则(可手动更改),并能够在运行的情况下对它们进行监控并记录到可指定大小的错误寄存器中,所记录下来的时间转换图以及信号波形图都可以导入到GTKWave以供观察。

        虹科vstar适用于使用赛灵思FPGA进行中高级别开发的设计,当用户设计中存在大量待监测的调试信号时,使用传统的EDA工具进行开发调试时,收到单次调试中监测信号的上限限制,往往不能系统性地进行开发调试,只能针对某一些模块分部调试,如果设计较复杂的话,重复调试过程中的编译、综合、应用、布局布线将会花费大量的时间,并且分部调试之后仍需总体调试,往往即便分部调试全都正确,总体调试还是会遇到各种问题。

        借助虹科FPGA调试工具,对于复杂的设计开发项目调试,最多可以同时选择16个事件组,每组最多可同时监测1024个信号,可以轻松实现系统级别的整体以及分部调试。同时vstar IP拥有自动提取设计规则的功能,能够根据用户设计分析同一组中监测信号,提取并生成可供用户查看及修改的状态转换以及时间间隔图,当工程运行过程中出现违反设计规则的错误时,根据用户设定的错误寄存器大小突出显示并存储到文件中,如果超出用户设定的错误寄存器缓存大小即会终止运行,并显示监测报告。

        虹科FPGA调试工具适用于具有与AXI,AXI-Stream,PCIe,MIPI,HDMI等集成的用户RTL和模块设计(IP)的中大型设计,例如各种类型的汽车ECU、医学洞察摄像机/手术机器人、医学可视化、工厂自动化/工业机器人、各种类型的边缘AI系统、铁路控制系统、(工业)无人机等。

下图罗列了本软件和市面上常见的FPGA调试工具的性能比较。

AMBA(AXI)性能分析工具

虹科varon是一款AMBA(AXI)性能分析工具,适用于集成度偏高的具有AMBA总线的SoC或ASIC开发,多图表展示并分析AXI性能,以帮助用户更好的对SoC开发硬件仿真进行优化。Varon通过嵌入验证IP,在事务级别准确监控AXI总线上的数据传输,并提供丰富的图表以及全面的视图工具,使用户能够更直观地分析自己设计中AXI总线性能。

AXI(Advanced eXtensible Interface)是一种总线协议,该协议是ARM公司提出的AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)3.0协议中最重要的部分,是一种面向高性能、高带宽、低延迟的片内总线。它的地址/控制和数据相位是分离的,支持不对齐的数据传输,同时在突发传输中,只需要首地址,同时分离的读写数据通道、并支持Outstanding传输访问和乱序访问,并更加容易进行时序收敛。AXI 是AMBA 中一个新的高性能协议。AXI 技术丰富了现有的AMBA 标准内容,满足超高性能和复杂的片上系统(SoC)设计的需求。

AXI总线作为zynq系列芯片中数据传输的主要总线,其总线传输性能密切影响着用户设计的性能,由于SoC开发设计中某些疏漏,可能导致在某一时刻总线burst传输超出所设定的预期值,轻则造成预期之外的延迟,重则导致设计功能出现较大偏差或者错误。所以AXI性能监控就显得尤为重要,通过监控总线上不同端口的突发数据传输量以及总线占用率,发现设计中存在的缺陷,从而做到合理分配总线资源,以便进一步提高性能。

相较于IC设计中常用的Verdi以及IWB等硬件仿真软件中嵌入的验证IP,虹科AMBA性能分析工具只需要一款运行在Linux-Centos系统上的varon软件,其带有可配置的片上验证IP和专有图形用户界面;支持模拟仿真、FPGA和ASIC开发调试;快速分析事务级数据的性能;实现SoC开发调试过程劳动成本低,大幅缩短开发调试周期。



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