De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Prof. dr. ir. Dirk Stroobandt Academiejaar 2004-2005.

Verwante presentaties


Presentatie over: "Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Prof. dr. ir. Dirk Stroobandt Academiejaar 2004-2005."— Transcript van de presentatie:

1 Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Prof. dr. ir. Dirk Stroobandt Academiejaar

2 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Gegevens over cursus Bedoeling van de cursus: –Methodologie ontwerp ingebedde systemen aanleren –Beschrijving van de ontwerpsstappen op topniveau –Bovenbouw bij verschillende andere cursussen –Achtergrond om hardware-project te kunnen maken Organisatie: –Volledig nieuw vak Nog geen cursusnota´s, wel transparanten Copies uit Engelstalige boeken als achtergrondinformatie Eventueel eens een recent onderzoeksartikel –24 lessen ex-cathedra (vrijdag 8u30 – 11u30) –Oefeningensessies en practica (woensdagnamiddag) –Mogelijk bijkomende gastvoordracht

3 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Gegevens over cursus Quotering: –Permanente evaluatie tijdens oefeningensessies –Schriftelijk examen met oefeningen –Mondeling theorie-examen aan bord Apparatuur en ondersteuning: –CAD-software op ELIS –Begeleiding: Wim Meeus, Michiel Dhaene en Jan De Ceuster Spreekuur: vrijdag 14u00 – 15u00 Informatieverspreiding: –Alles via Minerva (gebruik ook het forum voor vragen) – algemeen: – theorievragen: –Telefoon:

4 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Inhoud (deel 1) Inleiding over Ingebedde systemen, System-on-Chip en Platform- gebaseerd ontwerp Systeemspecificatietechnieken –Functionele specificaties –Specificatietalen Exploratie van de ontwerpruimte –Prestatiematen –De hardware/software-grens –Prototypes, emulatie en simulatie

5 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Inhoud (deel 2) Het belang van interconnecties Het belang van ingebed geheugen Het voorspellen van prestaties Architecturen voor complexe systemen –Processorarchitecturen –Herconfigureerbare hardware –Hergebruik van IP-kernen Interfaces en interface-ontwerp

6 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Inhoud (deel 1) Inleiding over Ingebedde systemen, System-on-Chip en Platform- gebaseerd ontwerp –Ingebedde systemen –Systemen-op-Chip en Hergebruik –Platformgebaseerd ontwerp –Karakteristieken van ingebedde systemen –Toepassingsdomeinen –Ontwerpstappen voor ingebedde systemen Systeemspecificatietechnieken Exploratie van de ontwerpruimte

7 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Definitie ingebed systeem Ingebedde systemen zijn informatiever- werkingssystemen die ingebed worden in een groter geheel. Valt niet meer op: “disappearing computer” Eigenlijk zal de computer overal zijn: –Ubiquitous computing –Pervasive computing –Ambient intelligence

8 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Overzicht ingebedde systemen Computersystemen zijn alomtegenwoordig We denken meestal aan “desktop” computers –PC’s –Laptops –Mainframes –Servers Maar er is een ander type computersysteem –Komt veel meer voor... Bron: Frank Vahid, UC Riverside

9 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Overzicht ingebedde systemen Belangrijkste koopreden is niet informatieverwerking Voorbeelden: Bron: Peter Marwedel, Uni Dortmund

10 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Jaarlijkse verkoop microprocessoren 95% 5% Computers voor algemeen gebruik (PCs, werkstations, mainframes) Ingebedde systemen (draagbare telefoons, camcorders, wasmach.) Bron: Henk Corporaal, TU Eindhoven

11 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Componenten van Ingebedde Systemen  -pro- cessor DSP ASIC Sensor A/D Actuator D/A MEMS

12 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Vroege geschiedenis Late 1940’s: MIT Whirlwind computer ontworpen voor ware-tijdsoperaties. –Oorspronkelijk ontworpen voor een vluchtsimulator. Eerste microprocessor was de Intel 4004 in de vroege 1970’s. HP-35 rekenmachine gebruikte in 1972 verschillende chips om een microprocessor te implementeren.

13 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Vroege geschiedenis, vervolg Autos kregen microprocessor-gebaseerde motorcontrole-eenheden begin de jaren ‘70. –Controle van brandstof/lucht-mengsel, motorregeling, enz. –Verschillende toestanden: opwarmen, rijden, klimmen, enz. –Zorgt voor lagere CO2-uitstoot, lager brandstofgebruik.

14 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Tweede trend: System-on-a-Chip (SoC) Gisteren en Vandaag Vandaag en Morgen Ontwerp van IP-blokken Virtuele Componenten Systeem-Chip Integratie ASIC- ontwerp Fysische Componenten Systeem-Bord- Integratie Hergebruik (IP) Platform- gebaseerd ontwerp

15 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Wat is SoC Definitie: Een complexe IC die de belangrijkste functionele elementen van een compleet eindproduct integreert in een enkele chip of chipset. Bevat in het algemeen: –Programmeerbare processor –On-chip geheugen –Hardwareversnellers –Interface met omgevingsapparaten en de omgeving –Zowel HW als SW –Vaak ook analoge componenten en/of MEMS

16 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Evolutie van SoC-ontwerp Gestart midden jaren ’90 (.35 en.25  m) Gegroeid met Moore’s Law –Aantal transistoren op een chip verdubbelt elke 18 maanden

17 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Moore’s law Let op de logarit- mische schaal!

18 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Moore’s law Waaw –Dergelijke groei is moeilijk voor te stellen; de meeste mensen onderschatten dit –Vergelijk: Hoeveel voorouders van 20 generaties geleden heb je? d.i., ongeveer hoeveel mensen uit de jaren 1500 waren er nodig om jou te maken? 2 20 = meer dan 1 miljoen mensen –(Deze onderschatting is de basis van de pyramide-spelen!) –Grafisch: Toonaan- gevende chip in ,000 transistoren 150,000,000 transistoren Toonaan- gevende chip in 2002 Bron: Frank Vahid, UC Riverside

19 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Ontwerpskloof Alhoewel de produktiviteit van ontwerpers gedurende de laatste decenia indrukwekkend gegroeid is, heeft de mate van verbetering de snelle groei van de chipcapaciteit niet kunnen volgen [ 10 6 T/chip ] [ SIA roadmap ] – Complexiteit: 40%/jaar – Produktiviteit ontwerp: 15%/jaar Bron: Frank Vahid, UC Riverside / Francky Catthoor, KU Leuven

20 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Ontwerpskloof 1981: toonaangevende chip vereist 100 persoonsmaanden – transistoren / 100 transistoren/maand 2002: toonaangevende chip vereist persoonsmaanden – / 5000 transistoren/maand  m 5.1 MTr362 PY$51M  m 20.2 MTr818 PY$114M  m 81.3 MTr1846 PY$256M SEMATECH Design Investment Roadmap (spec to tapeout): Bron: Frank Vahid, UC Riverside

21 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen De mythische persoonsmaand De situatie is zelfs slechter dan de produktiviteitskloof stelt In theorie: toevoegen ontwerper vermindert afwerkingstijd van project In realiteit: produktiviteit per ontwerper daalt als gevolg van de complexiteit van team management en communicatie In de software-wereld bekend als “the mythical man-month” (Brooks 1975) Vanaf een bepaald punt: contra-produktief Team Individueel persoon Maanden tot afwerking Aantal ontwerpers Bron: Frank Vahid, UC Riverside

22 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Ontwerp op systeemniveau Oplossing Verhoog het abstractieniveau Uitvoerbare specificaties Verfijn tot RT-VHDL/C Hergebruik van gedrags-IP (SW+HW) Bron: Francky Catthoor, KU Leuven

23 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen DSM veroorzaakt verschuiving % nieuwe ontwerpen % hergebruikte ontwerpen Virtuele componenten min(ontwerptijd) max(IP hergebruik) optimiseer systeemniveau Celgebaseerd ontwerp min(oppervlakte) max(prestaties) optimiseer poortniveau

24 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Kost van hergebruik

25 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Hergebruik schaalt ook Ook IP-hergebruik kan met de technologie meeschalen: compactie

26 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Evolutie van SoC-ontwerp Economische motieven (lage kosten) Hergebruik van IP VSIA – Virtual Socket Interface Alliance (’96) Reuse Methodology Manual (Mentor Graphics en Synopsys, ’98) Alba-project in Schotland (’97-’99): overheid-industrie- universiteiten (ook in andere landen opgestart) Verminderde eind jaren ’90 door hoge kosten ASIC’s en te snelle groei (geen methodologie en infrastructuur, geen tools) Commercieel nooit hoge ogen, wel intern in grote bedrijven

27 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Evolutie van SoC-ontwerp Opkomst van platform-gebaseerd ontwerp VSIA-definitie: –Platform = een geïntegreerde set van gemeenschappelijke eigenschappen waarop een set van producten gebouwd kan worden. Een platform is een virtuele component (VC). –Platform-gebaseerd ontwerp = integratie- georiënteerde ontwerpsmethode met nadruk op systematisch hergebruik voor het ontwikkelen van complexe producten gebaseerd op platformen en compatibele HW en SW VCs, met het doel de ontwikkelrisico’s en –kosten en de time-to-market te verminderen.

28 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Platformgebaseerd ontwerp Evolutie naar platformgebaseerd ontwerp Logica  Pcore SRAM ROM Logic Soft I/F IP  Pcore SRAM ROM ATM Dcache I/F Logic ROM MPEGRAM ASICComplexe ASIC met enkele IPs Plug-and-Play Systeem-op-Chip Timing-Driven Design (TDD) Block-Based Design (BBD) Platform-Based Design (PBD)

29 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Evolutie van SoC-ontwerp: toekomst SW-compilatie naar HW –HP: Program-In, Chip-Out (PICO) project –UC Berkeley: GARP –ARC Cores en Tensilica: instructie-configuratie van ingebedde processor-cores Xilinx Virtex II Platform en Altera System-on-a- Programmable Chip (SOPC) Networks-on-Chips Systeemontwerp evolueert meer en meer naar SW-ontwerp

30 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Inhoud (deel 1) Inleiding over Ingebedde systemen, System-on-Chip en Platform- gebaseerd ontwerp –Ingebedde systemen –Systemen-op-Chip en Hergebruik –Platformgebaseerd ontwerp –Karakteristieken van ingebedde systemen –Toepassingsdomeinen –Ontwerpstappen voor ingebedde systemen Systeemspecificatietechnieken Exploratie van de ontwerpruimte

31 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Karakteristieken van ingebedde systemen (1) Moeten betrouwbaar zijn: Betrouwbaarheid (Reliability R(t)) = probabiliteit dat een systeem nog correct werkt als het werkte op t=0 Onderhoudbaarheid (Maintainability M(d)) = probabiliteit dat een systeem correct werkt d tijdseenheden na het optreden van een fout. Beschikbaarheid (Availability): probabiliteit dat een systeem werkt op tijdstip t Veiligheid (Safety): er mag geen schade veroorzaakt worden Beveiliging (Security): confidentieel en authenticatie Zelfs perfect ontworpen systemen kunnen falen als de veronderstellingen over de werklast en mogelijke fouten foutief blijken te zijn. Bron: Peter Marwedel, Uni Dortmund

32 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Karakteristieken van ingebedde systemen (2) Moeten efficiënt zijn in –Energie (vermogen) –Code-grootte (vooral voor SoC) –Verwerkingstijd –Gewicht –Kost Zijn toegewijd voor een specifieke toepassing Kennis over het gedrag kan bij de ontwerpfase gebruikt worden om middelen te besparen en de robuustheid te verhogen Vaste user interface (geen muis, toetsenbord en scherm) Bron: Peter Marwedel, Uni Dortmund

33 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Karakteristieken van ingebedde systemen (3) Zeer vaak ware-tijdseisen –Een ware-tijdsysteem moet reageren op stimuli van het controllerende object (of de operator) binnen het tijdsinterval opgelegd door de omgeving. –Voor ware-tijdsystemen zijn juiste oplossingen die te laat komen ook fout. –„Een ware-tijdsbeperking noemt men hard als het niet naleven van de beperking tot een catastrofe kan leiden “ [Kopetz, 1997]. Vb: vliegtuigcontrole –Alle andere ware-tijdseisen worden zacht genoemd. Vb.: video on demand –Een gegarandeerde systeemreactie moet uitgelegd worden zonder statistische argumenten Bron: Peter Marwedel, Uni Dortmund

34 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Karakteristieken van ingebedde systemen (4) Vaak voor gesofistikeerde of verschillende algoritmen (GSM, laserprinter). Vaak verbonden met de fysieke omgeving door sensoren en actuatoren. Hybriede systemen (analoog + digitaal). ES zijn typisch reactieve systemen: „Een reactief systeem is er een dat in voortdurende interactie staat met de omgeving en taken uitvoert aan een ritme opgelegd door die omgeving “ [Bergé, 1995] Gedrag hangt af van de input en de huidige toestand.  automatenmodel is geschikt, model van berekenbare functies niet. Bron: Peter Marwedel, Uni Dortmund

35 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Karakteristieken van ingebedde systemen (5) ES zijn ondergerepresenteerd in onderwijs en publieke discussies: „Embedded chips aren‘t hyped in TV and magazine ads... [Mary Ryan, EEDesign, 1995] Niet elk ES heeft alle karakteristieken van hiervoor. Def.: Informatieverwerkingssystemen die de meeste van bovenstaande karakteristieken hebben worden ingebedde systemen genoemd. Bron: Peter Marwedel, Uni Dortmund

36 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Ingebedde systemen en ubiquitous computing Ingebedde systemen leveren fundamentele technologie voor ubiquitous computing (Informatie gelijk wanneer, gelijk waar). Ingebedde systemen Robots Controlesystemen Kenmerkextractie en –herkenning Sensoren, actuatoren A/D-converteren Ware tijd Betrouwbaarheid Communicatie- technologie Optische netwerken Netwerkmanagement Gedistribueerde toepassingen Netwerkdiensten UMTS, Hiperlan, ATM Quality of Service Gedistribueerde systemen Ingebedde websystemen Pervasive/Ubiquitous computing

37 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Toepassingsdomeinen (1) Auto-elektronica Vliegtuigelektronica Treinen Telecommunicatie

38 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Toepassingsdomeinen (2) Medische systemen Militair Authentificatie

39 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Toepassingsdomeinen (3) Verbruikselektronica Fabricage- elektronica Slimme gebouwen

40 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Toepassingsdomeinen (4) „Pipe-climber“ Robot „Johnnie“ (Courtesy and ©: H.Ulbrich, F. Pfeiffer, TU München) Robotica

41 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Toepassingsdomeinen (5) Simpele controle: voorpaneel van een microgolfoven, enz. Canon EOS 3 heeft drie microprocessoren. –32-bit RISC CPU zorgt voor autofocus. Analoge TV: kanaalselectie, enz. Digitale TV: programmeerbare CPUs + vaste logica. Huidige auto’s hebben tot 100 microprocessoren: –4-bit microcontroller controleert stoelriem; –microcontrollers sturen dashbord-eenheden aan; –16/32-bit microprocessor controleert motor.

42 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Motivatie voor deze cursus (1) Groeiend economisch belang van ingebedde systemen –.. but embedded chips form the backbone of the electronics driven world in which we live... they are part of almost everything that runs on electricity [Mary Ryan, EEDesign, 1995] –79% van alle nieuwe processoren worden gebruikt in ingebedde systemen –DE groeipool volgens alle voorspellingen

43 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Motivatie voor deze cursus (2) Basis voor de “post PC era” ES nauwelijks bediscussieerd in andere cursussen ES belangrijk voor de universiteit ES belangrijk voor Europa Brede blik: zet de context voor meer gespecializeerde cursussen Domein in volle ontwikkeling: nog veel onderzoekswerk mogelijk

44 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Inhoud (deel 1) Inleiding over Ingebedde systemen, System-on-Chip en Platform- gebaseerd ontwerp –Ingebedde systemen –Systemen-op-Chip en Hergebruik –Platformgebaseerd ontwerp –Karakteristieken van ingebedde systemen –Toepassingsdomeinen –Ontwerpstappen voor ingebedde systemen Systeemspecificatietechnieken Exploratie van de ontwerpruimte

45 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Ontwerpmethodologie Een procedure om systemen te ontwerpen. De methodologie begrijpen helpt je om niets over te slaan. Compilers, software-ontwikkeltools, computer- gesteund ontwerp (CAD) tools, enz., kunnen gebruikt worden om –de methodologiestappen te helpen automatiseren; –het overzicht te bewaren op de methodologie zelf.

46 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Top-down vs. bottom-up Top-down-ontwerp: –Starten van de meest abstracte beschrijving; –Werken naar het meest gedetailleerde. Bottom-up-ontwerp: –Werken van kleine componenten naar een groot systeem. Echte ontwerpen gebruiken beide technieken.

47 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Stapsgewijze verfijning Op elk abstractieniveau, moeten we –het ontwerp analyseren om de karakteristieken van de huidige toestand van het ontwerp te bepalen; –het ontwerp verfijnen om detail toe te voegen.

48 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Ontwerptraject Platformontwerp Hardware/software-partitionering Software- compilatie Software- compilatie HWSW Hardware-ontwerp Systeemspecificatie Architectuurexploratie

49 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Systeemspecificatie Beschrijft functionaliteit en prestatie-eisen (snelheid, vermogen, kost, …). Vaak: ware-tijd-systemen Zowel HW als SW. Welke taal? –VHDL, C, C++, JAVA? –Formele beschrijvingstaal (UML). –Plethora aan beschrijvingstalen. –SystemC wordt standaard.

50 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Ontwerptraject Platformontwerp Hardware/software-partitionering Software- compilatie Software- compilatie HWSW Hardware-ontwerp Systeemspecificatie Architectuurexploratie

51 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Uit de veelheid aan implementatiemogelijkheden deze zoeken die zo goed mogelijk voldoen aan de vereisten. –Laag vermogenverbruik –Zo goedkoop mogelijk Vereist ontwerpsbibliotheken. Belangrijk: prestatieschattingen in HW en SW - uitvoeringstijd / geheugengebruik - oppervlakte / vermogenverbruik Snelle schattingen / gradueel verfijnen. Architectuurexploratie  -pro- cessor DSP ASIC  -pro- cessor 2 Virtuele HW- component ARM

52 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Ontwerptraject Platformontwerp Hardware/software-partitionering Software- compilatie Software- compilatie HWSW Hardware-ontwerp Systeemspecificatie Architectuurexploratie

53 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Platformontwerp Hergebruik van ontwerpstappen voor familie van produkten Definieer platformmethodologie Produceer het platform Definieer afgeleide ontwerpmethodologie Ontwerp afgeleide produkten 1 x uitvoeren vele x uitvoeren

54 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Systeemontwerp Ontwerptraject Platformontwerp Hardware/software-partitionering Software- compilatie Software- compilatie HWSW Hardware-ontwerp Systeemspecificatie Architectuurexploratie

55 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Ontwerptraject Platformontwerp Hardware/software-partitionering Software- compilatie Software- compilatie HWSW Hardware-ontwerp Systeemspecificatie Architectuurexploratie

56 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Hardware/software partitionering Verdelen taken over HW (eventueel verschillende HW-blokken) en SW (over verschillende processoren). In ware-tijd-systemen: toewijzen van taken tijdens uitvoering.  -pro- cessor DSP ASIC  -pro- cessor 2 Virtuele HW- component ARM Algoritme { Code 1 Code 2 Code 3 Code 4 }

57 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Ontwerptraject Platformontwerp Hardware/software-partitionering Software- compilatie Software- compilatie HWSW Hardware-ontwerp Systeemspecificatie Architectuurexploratie Compilatie naar specifieke processor. Tegenwoordig: ASIP’s

58 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Ontwerp van ingebedde software Ontwerpskost voor SW is hoger dan voor HW Belangrijke elementen: –Ervoor zorgen dat de juiste afwegingen gemaakt worden –Verifiëren van de ingebedde SW-implementatie in complexe systemen –Zorgen voor de porteerbaarheid van ingebedde SW naar toekomstige produktevoluties, keuze van RTOS, processors, middleware, enz.

59 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Ontwerp van ingebedde software Ingebedde SW <> PC SW –PC SW is niet ware-tijd en geeft geen gegarandeerde reactie –Betrouwbaarheid was nooit echt belangrijk –PC SW is steeds gegroeid (nieuwe tools, OO, …)

60 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Ontwerptraject Platformontwerp Hardware/software-partitionering Software- compilatie Software- compilatie HWSW Hardware-ontwerp Hoogniveausynthese Logisch ontwerp Fysisch ontwerp Component- selectie Component- selectie Systeemspecificatie Architectuurexploratie Schattingen vooraleer implementatiedetails bekend zijn! Hergebruik van IP IP management

61 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Ontwerptraject Platformontwerp Hardware/software-partitionering Hoogniveausynthese Logisch ontwerp Fysisch ontwerp Software- compilatie Software- compilatie HWSW Hardware-ontwerp Component- selectie Component- selectie Systeemspecificatie Architectuurexploratie Analoog ontwerp Analoog ontwerp

62 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen SoC met analoge blokken Meestal integratie van analoge blokken in SoC Belangrijke punten: –Controleren van substraatruis door plaatsing –Controleren van ruis rond de omgeving van een analoog blok –Geen routes over analoog blok –Controleren ruis in vermogenstroken –Plaatsing van analoog blok ver van digitaal blok –Metaalschild compleet rond en over analoog blok –Controleren van overspraakruis op analoge bussen –Controleren van overspraakruis op de I/O-ringen

63 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Ontwerptraject Platformontwerp Hardware/software-partitionering Hoogniveausynthese Logisch ontwerp Fysisch ontwerp Software- compilatie Software- compilatie Interface- synthese Interface- synthese HWSW Hardware-ontwerp Communicatie Component- selectie Component- selectie Systeemspecificatie Architectuurexploratie Analoog ontwerp Analoog ontwerp

64 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Interfacesynthese Selectie van communicatieprotocols. Synthese van bussen tussen processoren, geheugens en IP- blokken. Synthese van vertalers voor IP. Scheiding van berekeningen en communicatie is essentieel voor het ontwerpen van ingebedde systemen. Ondersteunen van “plug-and-play” voor IP-blokken.

65 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Simulatie en Verificatie Ontwerptraject Platformontwerp Hardware/software-partitionering Hoogniveausynthese Logisch ontwerp Fysisch ontwerp Software- compilatie Software- compilatie Interface- synthese Interface- synthese HWSW Hardware-ontwerp Communicatie Component- selectie Component- selectie Testing Systeemspecificatie Architectuurexploratie Analoog ontwerp Analoog ontwerp

66 Dirk Stroobandt: Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen HW/SW co-ontwerp Hfst 8 Hfst 7 Hfst 3 Hfst 2 Simulatie en Verificatie Ontwerptraject Platformontwerp Hardware/software-partitionering Hoogniveausynthese Logisch ontwerp Fysisch ontwerp Software- compilatie Software- compilatie Interface- synthese Interface- synthese HWSW Hardware-ontwerp Component- selectie Component- selectie Testing Systeemspecificatie Architectuurexploratie Analoog ontwerp Analoog ontwerp Communicatie RTOS Schattingen vooraleer implementatiedetails bekend zijn! Hfst 6


Download ppt "Ontwerpmethodologie van Complexe Systemen Prof. dr. ir. Dirk Stroobandt Academiejaar 2004-2005."

Verwante presentaties


Ads door Google