硬/软件接口:走向何方
作者:英超买球app手机版 发布时间:2021-02-27 00:14
本文摘要:硬件/软件模块(全称为"HSI")是一个术语,用来叙述SoC外围设备的配备和功能,以及它们如何与CPU交互。从寄存器位到采访类型、属性和功能的各种因素的数量,在现代SoC中有可能是意味著令人吃惊的。例如,如果有一个32位地址总线,可以采访2^32内存同构寄存器。如果每个寄存器本身都有32位宽,那么寄存器位的总数就不会变为(32*2^32)或2^37,或137,438,953,472!但是如果地址总线是64位呢?如果SoC中有多cpu核心怎么办?

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硬件/软件模块(全称为"HSI")是一个术语,用来叙述SoC外围设备的配备和功能,以及它们如何与CPU交互。从寄存器位到采访类型、属性和功能的各种因素的数量,在现代SoC中有可能是意味著令人吃惊的。例如,如果有一个32位地址总线,可以采访2^32内存同构寄存器。如果每个寄存器本身都有32位宽,那么寄存器位的总数就不会变为(32*2^32)或2^37,或137,438,953,472!但是如果地址总线是64位呢?如果SoC中有多cpu核心怎么办?很显著,典型的SoC体系结构是简单的。

不可否认的是,目前的行业趋势只不会造成更加先进设备的SoC,其外围设备的数量将比以往任何时候都多。为了解读这一切,更加不用说管理它,它将拒绝我们几乎新的思维HSI。无论早已回头了多近,还是要下落何方地方,都是如此。HSI的今天在任何特定的时刻,都会遇上各种各样的因素。

多个处理器,还包括周围有大量可编程的外设。所有的东西都通过片上网络连接在一起。

这个列表还在之后。在现代CPU的背景下,HSI和指令集架构(ISA)基本上是一样的。

这是软件对硬件展开"不会话"的层。中央处理器可以是ARM,RISC-V——这并不最重要,因为这个过程维持恒定。为想的目标撰写一个C或C++程序,编译器它,然后放在CPU上。

这就是如何与寄存器和外部总线展开交互的方式,以及I/O。在实际的SoC方面,还必需处置相互连接的fabric,这是相连CPU和各种可编程从设备的纽带。

这些从设备有可能有他们自己的存储,或者甚至可以是一个短距离总线,这各不相同明确的情况对嵌入式寄存器的读取来编程。当从这种类型的宏观视角来看事物时,寄存器和中断是IP的HSI。图1CPU/IPHSI虽然迄今为止,这种作法仍然运作较好,但也很难说它给任何项目带给了一些根本性的挑战。

在最近的一项研究中,细心研究了芯片功能缺失的根源,设计错误是主要原因。规格的变化和规格的不准确或不原始也是其中的一个方面。所有这些问题的相当严重程度和它们的普遍性一样,而且它们都有完全相同的共同点:多达50%的问题归属于这三个类别中的任何一个,必要返回了HSI层面。荐个例子,以收银机为事例,总是要忘记面临的是各种各样的有所不同类型。

UART、锁住、中断、FIFO和分页都只是众多例子中的一小部分。像间接寄存器和启动时缓冲寄存器这样的简单寄存器都有其潜在的并发症,寄存器组或内存数组也是似乎有所不同的。

意味着基于这一点,就很更容易显现出为什么所有问题中有一半以上可以必要与硬件/软件模块联系一起。某种程度简单的是,许多公司都有自己独有的针对SoC的挑战和拒绝。

人们很更容易对这个消息采行乐观的态度,并把它看做是可怕的事情。但这也是有一点庆典的事情,这意味著如果花上时间修缮HSI层,也可以修缮芯片功能缺失。必须灵活性而创意的未来当想起各种各样的HSI信息消费者时,这个列表有可能比人们意识到的要长得多。

除了设备驱动程序、固件和硬件检验等因素外,还必须考虑到技术文档、临床、应用软件、硬件设计等等。对基础规范的一个转变必须在所有这些领域展开根本性改变,这就是为什么寻找一个解决方案,让这些变化自动渗透到所有涉及的视图中。IDesignSpec(IDS)只是众多例子之一,在解决问题所有这些问题方面获得了重大进展。这些类型的解决方案一般来说与各种有所不同的输入互为相容,这各不相同您的市场需求,还包括但不仅限于像Verilog/VHDL,cModel,UVM等等。

它们一般来说可以从批处理(想象:命令行)到Word和Excel,到开源的选项,比如OpenOffice。现在可以分解一个单一的基于uvm的寄存器模型,该模型涵括所有的核查元素,以及更好地留出宝贵的时间,让实际员工专心于更加最重要的事情。最后,可以用于一个单一的工具来创立测试序列和环境,创立月属性和断言,从规范中创立UVM序列和固件例程,并协助构建跨平台的HSI层规范,该规范以一种仍然不存在的方式公平地为所有各方服务。

这一切都打破了非常简单的自动化。它代表了硬件和软件作为概念朝着下一个演化方向迈进的最重要一步。下一代的HSI解决方案早已获得了相当大进展,它们不仅有助解决问题"老派"行事方式中不存在的绝大多数挑战,而且对于能想起的完全每一个强劲到不容忽视的行业都不存在一些根本性影响。功能安全性国际标准化组织充分发挥最重要起到的许多领域之一与功能安全性和ISO26262标准有关。

例如,汽车工程师必须保证他们的设计没单一的故障点,他们坚决这个标准的ECC-CRC和奇偶校验,或者其他技术,如三模校验(或TMR)。对于某些用作安全性目的的应用程序来说,HSI也具备最重要的历史意义。

你可以看见很多情况下,内存同构是用一个关键序列瞄准的,在这个序列中,必需用特定的值将一系列载入某个地址,以使状态机需要通过关卡整个内存同构所需的进程。最后,医疗是一个硬件/软件模块十分最重要的领域,因为遵从某些拒绝对于任务至关重要。

此外,他们也都把他们自己独有的拒绝放到HSI层本身上,影响了如何构建某些因素以及未来的情况。意外的是,正如HSI在理论上一样最重要,在继续执行过程中,它在相当大程度上正处于最差劲的衰退状态。这就像以前一样最重要,但是有些挑战是意味著妨碍创意的,而不是推展创意向前发展。在最后毫无疑问,在处置简单的硬件/软件界面时,不存在着许多挑战。

然而,一般来说情况下,也不存在着大量的机会。这一领域的变革,IDesignSpec只是众多例子中的一个,使得人们有可能转变他们对于HSI的观点显得更佳硬件/软件模块背后的点子显然有很长的路要回头,而且他们还有很长的路要回头。但与此同时,好东西是有一点为之努力奋斗的,因为"准确的方法"完全确保了整体生产力的明显提升。

"错误的方法"确保遗失大量的周期调试等问题,这意味著它显然不是一个确实的自由选择。


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