如何用SoC/嵌入系统工具权衡软硬件？

组网设备的开发者，正竞争相采用CARDtools系统公司的NitorVP 6.0版SoC/嵌入系统协同设计及仿真工具包。NitroVP上市刚刚几个月，设计人员可以使用它来建立虚拟原形，对硬件与软件进行协同仿真，或进行权衡分析。

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柴扉

2020-4-9 09:32:22

ST公司高级系统技术组系统建模工程师Marcello Coppola是率先使用NitroVP的人员之一，Coppola所在的小组研究通信应用系统以及设计这类系统的工具。
Coppola把NitroVP作为其工具包的一部分，为ST公司研制新的SoC，供宽带网络终端与设备（BBNT）使用。将xDSL调制解调器与不带ATM接口的设备相连时，需进行协议转换。BBNT所支持的几种协议栈，有的以硬件实现，有的以软件实现。ST设计人员因使用好几种平台，所以需要一种协同设计工具，来帮助进行软硬件的划分。

SoC已越来越复杂，所以需要更快的仿真工具。实现SoC的办法之现，是把模型建立在更高的抽象层次上。NitroVP提供了一种方法，使系统仿真可以在更高的抽象层次上进行，这时，细节得到简化，因而花在建模上的时间减少，并可将硬件与软件放在一起仿真。
ST小组除了将NitroVP软硬件协同设计工具用在更高抽象层次之外，还把它用到底板一级，将较低层次的模型（C++）与指令集仿真器（ISS）结合起来。NitroVP最重要的一点是使用简例。而且NitroVP至今仍是市场上出现的少数工具之一。
ST公司的SoC目前尚没有多处理器，不过Coppola说，今后一定会有。NitroVP支持多处理器以及多指令集仿真器。设计人员在构建嵌入系统时，可从各种不同的处理器模型和实时操作系统中比较选择。还可对功耗和存储器用法建模。NitroVP既有时序建模能力，又有功能建模能力，还有一种集成的SoC调试程序。
在SoC设计中，人们反复强调‘重用’，所以协同设计工具必须以某一标准语言为基础。重用必须从系统模型的顶层开始，且必须具有互操作性。ST小组采用的设计语言是C与C++，与因为如此，要求CARDtools公司将C/C++以某种更有效的方式集成到NitroVP中去。
CARDtools公司市场部经理Son Baxley认为：“把CARStools推向C与C++方向的，不仅是ST公司的设计人员。C/C++的能力是由市场推动而来的。现在已可以用C或C++建模。用户在使用早期版本时，不得不先用CARDtools专用的器件行为语言（DBL），然后再换成C或C++语言。目前，用户可从两类语言中任选一种。甚至于混用、匹配或相互替换。”
当问及ST公司在对不同的软硬件协同设计工具进行性能比较过程中，具进行性能比较过程中，是否经过正式评估时，Coppola回答说：“当时上市的其它工具只有一个，那就是Cadence公司的FELIX（即现在的VCC），那时，人们认为FELIX尚不成熟。”
目前上市的同类工具，还有CoWare公司的N2C设计系统。CoWare最近又在N2C上增加了基于平台的各种设计能力，包括：改进型虚拟平台模型创建，多处理器平台用增强型接口综合，以及系统软件与平台的方便集成。N2C包含从功能规范到多层硬件协同仿真及协同验证的系统设计。

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王睦羽

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柴扉

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