Введение
Глава 1. Аппаратные средства ускорения функциональной верификации 14
1.1 Классификация 14
1.2 Программное моделирование 17
1.3. Серверы на основе процессоров общего назначения 18
1.4. Ускорители на основе графических ядер 19
1.5 Промышленные аппаратные средства 19
1.5.1 Аппаратные ускорители программного моделирования 19
1.5.2 Аппаратные Эмуляторы 22
1.5.3 Прототипы на основе ПЛИС 25
1.6 Специализированные прототипы на ПЛИС 27
1.6.1 Система прототипирования Intel 27
1.6.2 Система прототипирования IBM 29
1.6.3 Прототипы ЗАО «МЦСТ» 29
1.6.3.1 Недостатки созданных специализированных прототипов на основе ПЛИС 31
1.6.3.2 Функциональная верификация с использованием созданных специализированных прототипов на основе ПЛИС 33
1.6.4 Программное обеспечение для функционирования прототипа микропроцессора 34
1.7 Сравнение способов функциональной верификации 35
1.8 Выводы 37
Глава 2. Особенности применения специализированных прототипов на основе ПЛИС 39
2.1 Маршрут прототипирования 39
2.2 Разработка специализированного прототипа на основе ПЛИС 42
2.2.1 Проблема ограниченной ёмкости ПЛИС 42
2.2.2 Проблема разработки аппаратуры прототипа 44
2.3 Адаптация RTL-описания для эмуляции на ПЛИС 46
2.3.1 Разделение RTL-описания микропроцессора на блоки 46
2.3.2 Адаптация несинтезируемых в ПЛИС блоков исходного RTL-описания микропроцессора 50
2.3.2.1 Подключение оперативной памяти 50
2.3.2.2 Замена внутренних памятей микропроцессора 52
2.3.2.3 Подключение высокочастотных интерфейсов микропроцессора 53
2.3.3 Результат разделения RTL-описания микропроцессора 54
2.4 Организация передачи данных между ПЛИС 55
2.4.1 Подключение RTL-описания в ПЛИС 55
2.4.2 Особенности топологической трассировки ПЛИС 57
2.4.3 Сложность длительной передачи данных между ПЛИС 58
2.4.4 Сравнение существующих методов передачи данных между ПЛИС 58
2.5 Оптимизация интерфейсов взаимодействия ПЛИС 60
2.5.1 Оптимизация подключения блоков RTL-описания 60
2.5.2 Выбор интерфейса передачи данных 61
2.5.3 Определение интерфейса прототипа 63
2.6 Особенности передачи данных в прототипе 65
2.6.1 Основные понятия 65
2.6.2 Передача «точка-точка» 68
2.6.3 Использование коммутаторов 71
2.7. Диагностика функционирования аппаратуры прототипа 74
2.8 Программное моделирование интерфейса 80
2.8 Перспективы развития 81
2.9 Выводы 82
Глава 3. Реализация прототипов и анализ конструкции 84
3.1 Основа реализации 84
3.2 Прототип четырёхъядерного микропроцессора «Эльбрус-2S» 84
3.2.1 Особенности проектируемого микропроцессора 84
3.2.2 Определение структуры прототипа 86
3.2.3 Организация системы синхронизации 89
3.2.4 Анализ реализации прототипа микропроцессора "Эльбрус-2S" 91
3.3 Прототип восьмиядерного микропроцессора «Эльбрус-8С» 94
3.3.1 Особенности проектируемого микропроцессора 94
3.3.2. Определение структуры прототипа 96
3.3.3 Система синхронизации 99
3.3.4 Особенности конструкции 101
3.3.5 Анализ прототипа микропроцессора «Эльбрус-8С» 103
3.4 Анализ полученных прототипов 105
3.4.1 Анализ созданных специализированных прототипов на основе ПЛИС 107
3.4.1.1 Выявление недостатков программной части прототипа 107
3.4.1.2 Выявление недостатков аппаратной части прототипа 109
3.4.1.3 Синхронизация частоты эмуляции во всех ПЛИС прототипа. 111 3.4.2 Оптимизация устройства прототипа 115
3.5 Самосинхронизация модулей прототипа 118
3.5.1 Протокол работы 118
3.5.2 Масштабируемая система прототипирования 119
3.5.3 Оценка характеристик масштабируемой системы прототипирования 123
3.6 Выводы 124
Заключение 126
Литература и ссылки
