系统级模拟与仿真的装置及方法
【专利摘要】本发明提供一种系统级模拟与仿真的装置及方法。该装置包含一模拟／仿真引擎、一既有知识产权安装平台、一快速驱动器、及一知识产权代理器。该模拟／仿真引擎用来进行模拟与仿真中的至少一个以使该装置具备多个知识产权模块的第一部分。该既有知识产权安装平台用来安装具备既有知识产权模块的芯片以使该装置具备该多个知识产权模块的第二部分，其中该多个知识产权模块的该第二部分包含这些既有知识产权模块中的特定知识产权模块。本发明的好处是，借助于该快速驱动器，该装置使用该既有知识产权模块时不会产生任何不必要的延迟。
【专利说明】系统级模拟与仿真的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及芯片设计过程中的模拟与仿真(Emulation),尤其涉及一种系统级(System Level)模拟与仿真的装置及其相关方法。
【背景技术】
[0002]近年来由于半导体的技术不断地发展，各种不同的芯片被广泛地实施于诸多应用中。在发展这些芯片的过程中，芯片设计者往往需要模拟这些芯片的行为，以便改善设计、或展示设计成果给正在考虑采用这些芯片的电子装置制造商。
[0003]依据相关技术，在某些状况下，利用现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGate Array，以下简称为“FPGA”)来进行芯片模拟是一种可行的实施方法。尤其是，FPGA可以视为可再编程的芯片，其中使用者可针对不同的设计需求来设定这些FPGA，以建置定制化的硬件功能。因此，在传统的芯片模拟架构中，FPGA已成为某些电子装置制造商中的研发团队所偏好的选项；这是因为采用FPGA可以节省成本。然而，对芯片设计者而言，采用FPGA可能会产生某些问题。例如:FPGA不足的速度可导致失真的模拟结果。又例如:FPGA不足的速度会妨碍芯片设计成果的展示。
[0004]请注意，某些FPGA所能支持的频率目前约为200百万赫兹(Megahertz，以下简称为“MHz”)，此数值看起来并不足以支持最新芯片设计中的目标操作频率。对某些应用而言，芯片的目标操作频率可达500MHz ;对另一些应用而言，芯片的目标操作频率可达十亿赫兹(Gigahertz，以下简称为“GHz”)。传统的芯片模拟架构实在无法满足高阶芯片设计的需求。因此，需要一种新颖的方法来提升芯片模拟的效能。
【发明内容】
[0005]因此本发明的目的之一在于提供一种系统级模拟与仿真的装置及其相关方法，以解决上述问题。
[0006]本发明的另一目的在于提供一种系统级模拟与仿真的装置及其相关方法，以满足高阶芯片设计的需求。
[0007]本发明的优选实施例中提供一种系统级模拟与仿真的装置。该装置包含有:一模拟/仿真引擎、一既有知识产权安装平台、一快速驱动器(Speed Driver)、以及一知识产权代理器(Intellectual Property Proxy)。该模拟/仿真引擎用来进行模拟与仿真中的至少一个以使该装置具备多个知识产权(Intellectual Property)模块的一第一部分,其中每一知识产权模块提供一功能给该装置。该既有知识产权安装平台用来安装具备既有知识产权模块的一芯片以使该装置具备该多个知识产权模块的一第二部分，其中该多个知识产权模块的该第二部分包含这些既有知识产权模块中的一特定知识产权模块，且该特定知识产权模块提供一特定功能给该装置。另外，该快速驱动器用来将该模拟/仿真引擎桥接至该模拟/仿真引擎与该既有知识产权安装平台之间的一互连(Interconnection),且提供针对该特定知识产权模块的一快取服务给该模拟/仿真引擎。此外，该知识产权代理器用来将该既有知识产权安装平台桥接至该互连，且与该快速驱动器互动以支持针对该特定知识产权模块的该快取服务。[0008]本发明在提供上述系统级模拟与仿真的装置的同时，还对应地提供一种系统级模拟与仿真的方法。该方法包含有:利用一模拟/仿真引擎进行模拟与仿真中的至少一个以使该装置具备多个知识产权模块的一第一部分，其中每一知识产权模块提供一功能给该装置；利用一既有知识产权安装平台以及其上所安装具备既有知识产权模块的一芯片进行操作，以使该装置具备该多个知识产权模块的一第二部分，其中该多个知识产权模块的该第二部分包含这些既有知识产权模块中的一特定知识产权模块，且该特定知识产权模块提供一特定功能给该装置；利用一快速驱动器，将该模拟/仿真引擎桥接至该模拟/仿真引擎与该既有知识产权安装平台之间的一互连、且提供针对该特定知识产权模块的一快取服务给该模拟/仿真引擎；以及利用一知识产权代理器，将该既有知识产权安装平台桥接至该互连、且与该快速驱动器互动以支持针对该特定知识产权模块的该快取服务。
[0009]本发明的好处之一是，本发明的装置及方法能精确地模拟设计中的芯片的行为以实现仿真，同时能避免相关技术的问题(例如=FPGA不足的速度所导致的失真的模拟结果；又例如:FPGA不足的速度所导致的失败的芯片设计成果展示)。另外，本发明的装置及方法能利用使用者想要采用的各种不同的知识产权模块进行系统级模拟与仿真，尤其是能利用其既有的、已验证过的知识产权模块(例如:相同型号的一个或多个已上市的芯片产品；又例如:一系列芯片产品当中的不同型号的芯片产品)进行系统级模拟与仿真，以达到最佳的芯片设计成果展示。针对某些应用，诸如芯片的目标操作频率达到500MHz或IGHz者，本发明的装置及方法均能满足其需求，而不产生副作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为依据本发明一第一实施例的一种系统级(System Level)模拟与仿真(Emulation)的装置的示意图。
[0011]图2为依据本发明一实施例的一种系统级模拟与仿真的方法的流程图。
[0012]图3绘示图2所示的方法于一实施例中所涉及的存取操作分类(Classification)。
[0013]图4绘示图1所示的装置于一实施例中所涉及的实施细节，其中本实施例的装置可应用于图3所示的实施例。
[0014]图5绘示图2所示的方法于一实施例中所涉及的存取方案，其中本实施例的存取方案采用图3所示的存取操作分类。
[0015]图6至图8绘示图5所示的存取方案所涉及的实施细节。
[0016]图9绘示图4所示的装置于一实施例中所涉及的实施细节,其中图9所示的架构可应用于图5所示的实施例。
[0017]图10绘示图2所示的方法于一实施例中所涉及的知识产权模块映射关系。
[0018]【主要元件符号说明】
[0019]
【权利要求】
1.一种系统级(System Level)模拟与仿真(Emulation)的装置,该装置包含有: 一模拟/仿真引擎，用来进行模拟与仿真中的至少一个以使该装置具备多个知识产权(Intellectual Property)模块的一第一部分,其中每一知识产权模块提供一功能给该装置； 一既有知识产权安装平台，用来安装具备既有知识产权模块的一芯片以使该装置具备该多个知识产权模块的一第二部分，其中该多个知识产权模块的该第二部分包含这些既有知识产权模块中的一特定知识产权模块，且该特定知识产权模块提供一特定功能给该装置； 一,决速驱动器(Speed Driver),用来将该模拟/仿真引擎桥接至该模拟/仿真引擎与该既有知识产权安装平台之间的一互连(Interconnection),且提供针对该特定知识产权模块的一快取服务给该模拟/仿真引擎；以及 一知识产权代理器(Intellectual Property Proxy),用来将该既有知识产权安装平台桥接至该互连，且与该快速驱动器互动以支持针对该特定知识产权模块的该快取服务。
2.如权利要求1所述的装置，其中该快速驱动器提供针对该特定知识产权模块的一预取服务给该模拟/仿真引擎；以及该知识产权代理器与该快速驱动器互动以支持针对该特定知识产权模块的该预取服务。
3.如权利要求2所述的装置，其中该既有知识产权安装平台包含一特定寄存器；以及在该快速驱动器的控制下，该装置遵循针对该特定寄存器的多个存取规则中的至少一部分，以进行具备数据同步(Synchronization)、数据统一(Coherence)的该预取服务；以及该装置通过依据该多个存取规则中的该部分进行多个预取操作来进行数据同步与数据统
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4.如权利要求3所述的装置，其中该多个存取规则中的一存取规则包含: 该模拟/仿真引擎、该快速驱动器、与该知识产权代理器中的至少一个对该特定寄存器进行一读取操作，以使该快速驱动器提供该预取服务给该模拟/仿真引擎；以及 该既有知识产权安装平台对该特定寄存器进行一写入操作，以支持针对该特定知识产权模块的该预取服务。
5.如权利要求4所述的装置，其中该多个存取规则中的另一存取规则包含: 该模拟/仿真引擎、该快速驱动器、与该知识产权代理器中的至少一个对该特定寄存器进行一读取操作，以使该快速驱动器提供该预取服务给该模拟/仿真引擎；以及 该既有知识产权安装平台对该特定寄存器进行一写入操作与一读取操作，以支持针对该特定知识产权模块的该预取服务。
6.如权利要求3所述的装置，其中该多个存取规则中的一存取规则包含: 该模拟/仿真引擎、该快速驱动器、与该知识产权代理器中的至少一个对该特定寄存器进行一读取操作，以使该快速驱动器提供该预取服务给该模拟/仿真引擎；以及 该既有知识产权安装平台对该特定寄存器进行一写入操作与一读取操作，以支持针对该特定知识产权模块的该预取服务。
7.如权利要求1所述的装置，其中该既有知识产权安装平台包含一特定寄存器；以及在该快速驱动器的控制下，该装置遵循针对该特定寄存器的多个存取规则中的至少一部分，以进行该快取服务。
8.如权利要求7所述的装置，其中该多个存取规则中的一存取规则包含: 该模拟/仿真引擎、该快速驱动器、与该知识产权代理器中的至少一个对该特定寄存器进行一读取操作与一写入操作，以使该快速驱动器提供该快取服务给该模拟/仿真引擎；以及 该既有知识产权安装平台对该特定寄存器进行一读取操作，以支持针对该特定知识产权模块的该快取服务。
9.如权利要求8所述的装置，其中该多个存取规则中的另一存取规则包含: 该模拟/仿真引擎、该快速驱动器、与该知识产权代理器中的至少一个对该特定寄存器进行一读取操作与一写入操作，以使该快速驱动器提供该快取服务给该模拟/仿真引擎；以及 该既有知识产权安装平台对该特定寄存器进行一读取操作与一写入操作，以支持针对该特定知识产权模块的该快取服务。
10.如权利要求7所述的装置，其中该多个存取规则中的一存取规则包含: 该模拟/仿真引擎、该快速驱动器、与该知识产权代理器中的至少一个对该特定寄存器进行一读取操作与一写入操作，以使该快速驱动器提供该快取服务给该模拟/仿真引擎；以及 该既有知识产权安装平台对该特定寄存器进行一读取操作与一写入操作，以支持针对该特定知识产权模块的该快取服务。
11.如权利要求1所述的装置，其中该既有知识产权安装平台包含一特定寄存器；以及在该快速驱动器的控制下，该装置遵循针对该特定寄存器的多个存取规则；以及该多个存取规则中的一第一存取规则包含: 该模拟/仿真引擎、该快速驱动器、与该知识产权代理器中的至少一个对该特定寄存器进行一写入操作；以及 该既有知识产权安装平台对该特定寄存器进行一读取操作。
12.如权利要求11所述的装置，其中该多个存取规则中的一第二存取规则包含: 该模拟/仿真引擎、该快速驱动器、与该知识产权代理器中的至少一个对该特定寄存器进行一读取操作；以及 该既有知识产权安装平台对该特定寄存器进行一读取操作。
13.如权利要求12所述的装置，其中该多个存取规则中的一第三存取规则包含: 该模拟/仿真引擎、该快速驱动器、与该知识产权代理器中的至少一个对该特定寄存器进行一读取操作，以使该快速驱动器提供具备数据同步(Synchronization)、数据统一(Coherence)的一预取服务给该模拟/仿真引擎；以及 该既有知识产权安装平台对该特定寄存器进行一写入操作，以支持针对该特定知识产权模块的该预取服务。
14.如权利要求13所述的装置，其中该多个存取规则中的一第四存取规则包含: 该模拟/仿真引擎、该快速驱动器、与该知识产权代理器中的至少一个对该特定寄存器进行一读取操作，以使该快速驱动器提供该预取服务给该模拟/仿真引擎；以及 该既有知识产权安装平台对该特定寄存器进行一写入操作与一读取操作，以支持针对该特定知识产权模块 的该预取服务。
15.如权利要求14所述的装置，其中该多个存取规则中的一第五存取规则包含: 该模拟/仿真引擎、该快速驱动器、与该知识产权代理器中的至少一个对该特定寄存器进行一读取操作与一写入操作，以使该快速驱动器提供该快取服务给该模拟/仿真引擎；以及 该既有知识产权安装平台对该特定寄存器进行一读取操作，以支持针对该特定知识产权模块的该快取服务。
16.如权利要求15所述的装置，其中该多个存取规则中的一第六存取规则包含: 该模拟/仿真引擎、该快速驱动器、与该知识产权代理器中的至少一个对该特定寄存器进行一读取操作与一写入操作，以使该快速驱动器提供该快取服务给该模拟/仿真引擎；以及 该既有知识产权安装平台对该特定寄存器进行一读取操作与一写入操作，以支持针对该特定知识产权模块的该快取服务。
17.—种系统级(System Level)模拟与仿真(Emulation)的方法,该方法包含有: 利用一模拟/仿真引擎进行模拟与仿真中的至少一个以使该装置具备多个知识产权(Intellectual Property)模块的一第一部分,其中每一知识产权模块提供一功能给该装置； 利用一既有知识产权安装平台以及其上所安装具备既有知识产权模块的一芯片进行操作，以使该装置具备该多个知识产权模块的一第二部分，其中该多个知识产权模块的该第二部分包含这些既有知识产权模块中的一特定知识产权模块，且该特定知识产权模块提供一特定功能给该装置；· 利用一,决速驱动器(Speed Driver),将该模拟/仿真引擎桥接至该模拟/仿真引擎与该既有知识产权安装平台之间的一互连(Interconnection)、且提供针对该特定知识产权模块的一快取服务给该模拟/仿真引擎；以及 利用一知识产权代理器(Intellectual Property Proxy),将该既有知识产权安装平台桥接至该互连、且与该快速驱动器互动以支持针对该特定知识产权模块的该快取服务。
18.如权利要求17所述的方法，其还包含有: 利用该快速驱动器提供针对该特定知识产权模块的一预取服务给该模拟/仿真引擎；以及 利用该知识产权代理器与该快速驱动器互动以支持针对该特定知识产权模块的该预取服务。
19.如权利要求18所述的方法，其中该方法应用于一装置，该装置包含该模拟/仿真引擎、该既有知识产权安装平台、该快速驱动器、与该知识产权代理器；该既有知识产权安装平台包含一特定寄存器；以及该方法还包含有: 利用该快速驱动器控制该装置遵循针对该特定寄存器的多个存取规则，以进行具备数据同步(Synchronization)与数据统一(Coherence)的该预取服务。
20.如权利要求17所述的方法，其中该方法应用于一装置，该装置包含该模拟/仿真引擎、该既有知识产权安装平台、该快速驱动器、与该知识产权代理器；该既有知识产权安装平台包含一特定寄存器；以及该方法还包含有: 利用该快速驱动器控制该装置遵循针对该特定寄存器的六个存取规则，其中该六个存取规则中的至少一部分用来控制该模拟/仿真引擎、该快速驱动器、与该知识产权代理器中的至少一个进行一读取操作与一写入操作中的至少一个，且该六个存取规则中的至少一部分用来控制该既有知识产 权安装平台进行一读取操作与一写入操作中的至少一个。
【文档编号】G06F17/50GK103577623SQ201210332561
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年9月10日 优先权日:2012年7月30日
【发明者】黄正颜 申请人:智原科技股份有限公司