VisualSim Архитектор

ВизуалСим
	Модель VisualSim
Операционная система	Linux , OS X , Microsoft Windows
Веб-сайт	www.mirabilisdesign.com/new/visualsim/

VisualSim Architect — это программное обеспечение электронного системного уровня для моделирования электронных систем, встроенного программного обеспечения и полупроводников. VisualSim Architect — это коммерческая версия исследовательского проекта Ptolemy II в Калифорнийском университете в Беркли. ^[1] Продукт был впервые выпущен в 2003 году. VisualSim — это графический инструмент, который можно использовать для анализа компромиссов в производительности с использованием таких показателей, как использование полосы пропускания, время отклика приложения и требования к буферу. Его можно использовать для архитектурного анализа алгоритмов, компонентов, программных инструкций и разделения аппаратного и программного обеспечения. ^[2]

VisualSim используется более чем 50 компаниями по всему миру и таким же количеством университетов для исследовательских проектов. Компания Honeywell Aerospace сотрудничала с Университетом Пуэрто-Рико и использовала VisualSim для оценки спутниковых платформ, основанных на стандартах. ^[3] Лаборатория реактивного движения НАСА работала над инициативой Nexus по разработке стандарта интерфейса следующего поколения. Чтобы выбрать лучший интерфейс, соответствующий детерминированному времени и максимальному энергопотреблению, архитекторы создают модели 10 различных протоколов, включая PCIe, Gigabit Ethernet и RapidIO, чтобы сравнить поведение при одной и той же рабочей нагрузке. ^[4] Американский университет Шарджи использовал методологии оценки производительности, чтобы использовать исследования на архитектурном уровне и помочь в принятии ранних компромиссных решений при проектировании. В этой статье ^[5] профессор использовал платформы моделирования, разработанные с помощью инструмента VisualSim, для сравнения производительности двух архитектур памяти, а именно архитектуры Direct Connect Opteron и Shared Bus многоядерных процессоров Xeon.

Исследования и разработки по улучшению системной архитектуры проводились в области сетевых технологий, авионики, промышленности, полупроводников и высокопроизводительных вычислений. ^[6] Разработчики FPGA могут выполнять высокоскоростное виртуальное моделирование больших электронных систем с помощью VisualSim. В рамках инициативы Xilinx ESL компания добавила поддержку процессоров на FPGA. ^[7]

Редактор блок-схем является основным графическим интерфейсом пользователя и поддерживается настраиваемыми библиотечными блоками аппаратного, программного обеспечения и коммуникационных ресурсов. Графические средства просмотра можно разместить в модели для просмотра в реальном времени или для сохранения автономного анализа. VisualSim вывел моделирование SystemC на более высокий уровень абстракции. Он также обеспечивает автоматическое создание шаблонов и импорт блоков интеллектуальной собственности (IP). И он добавляет вызовы функций, предназначенные для поднятия SystemC на «микроархитектурный» уровень. ^[8]

VisualSim широко используется для моделирования производительности , исследования архитектуры/проектирования, исследования космоса и раннего анализа энергопотребления авионики, автомобильной электроники, встраиваемых систем, высокопроизводительных вычислительных систем (HPC) и систем на кристалле (SoC).

Имитационные модели предлагаемых систем VisualSim могут разрабатываться на различных уровнях иерархии: концептуальном , функциональном и архитектурном уровне моделирования . Модели концептуального уровня могут содержать сеть систем, включая спутники, самолеты и наземные транспортные средства. Функциональные модели VisualSim содержат стохастические определения электроники, программного обеспечения, сетей и рабочей нагрузки. В папке библиотеки доступны различные типы генераторов статистического трафика и модели очередей ресурсов. На архитектурном уровне модели аппаратного и программного обеспечения имеют блоки процессоров, подсистем памяти, протоколов шины и файлы трассировки с тактовой точностью. Поведение программного обеспечения/поведение приложения можно определить с помощью конечного автомата, блок-схемы, операций чтения/записи и активности ввода-вывода. Сопоставление приложения с системной платформой определяется в электронной таблице. Архитектуру связи между различными системами или подсистемами можно определить с помощью сетевых и беспроводных библиотек VisualSim. Арбитраж и планирование программных задач можно определить с помощью планировщиков VisualSim или языка сценариев. Устаревшие модели можно получить, импортировав встроенные сторонние модели. SystemC или C/C++. Алгоритмы, разработанные с использованием MatLab и Simulink, могут использоваться как часть модели VisualSim.

Библиотеки моделирования

VisualSim предоставляет библиотеки моделирования. ^[9] для системной инженерной деятельности, основанной на моделях. Библиотеки используются во время спецификации для оптимизации и проверки спецификации; на этапе разработки аппаратного и программного обеспечения для определения оптимальной архитектуры; и на этапе отладки и тестирования продукта, чтобы сопоставить фактический результат с набором ожидаемых результатов. VisualSim на уровне получения системных спецификаций обеспечивает полную визуальную проверку работы системы как комбинации входного трафика, определения поведения системы и приемника. Это решение дополняет такие инструменты, как MatLab/Simulink и UML/SysML, обеспечивая очень раннюю видимость всей работы системы, не вдаваясь в детали алгоритма и реализации на уровне кода. Типичными примерами использования могут быть мультимедийная SoC с сетью на кристалле, ^[10] Автомобильные сети с использованием Ethernet, CAN, LIN и FlexRay, подводные инерциальные системы и т. д. Моделирование VisualSim на уровне аппаратного и программного обеспечения создается после оптимизации и проверки спецификации системы. Проект можно усовершенствовать, добавив в модель VisualSim конкретные детали аппаратной реализации, логику и синхронизацию на уровне цикла. Устройством может быть плата, набор плат, SoC, подсистема или интеллектуальная собственность (IP). Детали реализации могут включать конвейер процессора, функциональный кэш, ^[11] акселераторы и автобусные арбитры. Эти усовершенствования обеспечивают поцикловую и адресную оценку функциональности, производительности и мощности системы.

Библиотеки находятся на статистическом, функциональном и цикличном уровнях абстракции. Поскольку в библиотеки VisualSim встроены данные о времени и мощности, одна и та же модель предоставляет как результаты вычислений производительности, так и значения измерения мощности. ^[12] Библиотеки можно настроить для конкретной технологии вручную или с помощью текстового файла или файла CSV. Если архитектор хочет оценить поведение или производительность системы с помощью пользовательских компонентов, он/она может изменить конфигурации библиотеки, изменив ее параметры. Пример модели роботизированной системы компьютерного зрения. ^[13]

Полупроводниковые библиотеки

Пример модели двухканальной подсистемы памяти на основе DDR

Веб-сайт	www .mirabilisdesign .с /новый /визуалсим /?s_cid=wiki_VisualSim_2

Наборы инструментов для моделирования полупроводниковых систем создают модели сложных аппаратных устройств на уровне транзакций и с точностью до цикла. Используя этот генератор и связанную с ним библиотеку аппаратной архитектуры, архитектуру платформы можно определить графически без необходимости писать код C или создавать сложные электронные таблицы наборов инструкций. Виртуальную платформу можно использовать для выбора компонентов, оптимизации размера и скорости компонентов, а также определения алгоритмов арбитража. Блоки библиотеки моделирования VisualSim помогают быстро создавать модели и заранее прогнозировать узкие места системы.

Стандартные библиотеки

Технологии памяти: SDR, DDR, DDR2 , DDR3 , LPDDR, LPDDR2, LPDDR3, LPDDR4, Flash, RAMBUS

Комплект процессора: серии ARM Cortex (A, R, M), PowerPC , Intel, TI, AMD, Marvel

Шина/интерфейсы: AMBA AHB, APB, AXI, PCI, PCI-X, PCIe, RapidIO, SPI, NVMe, CoreConnect, FSB, BSB

Ссылки

^ «VisualSim, построенный на базе Ptolemy II» . ptolemy.eecs.berkeley.edu . Проверено 3 февраля 2016 г.
^ «Стартап занимается системной архитектурой | EE Times» . ЭТаймс . Проверено 3 февраля 2016 г.
^ «iap.ece.uprm.edu» (PDF) .
^ Группа, Techbriefs Media. «Масштабируемая и распределенная шина авионики следующего поколения NEXUS для космических полетов - Технические описания НАСА :: Технические описания НАСА» . www.techbriefs.com . Проверено 3 февраля 2016 г.
^ Мухаммад, ХудаС; Сагахирун, Ассим (31 марта 2010 г.). «Виртуальное прототипирование и анализ производительности двух архитектур памяти» . Журнал EURASIP по встраиваемым системам . 2009 (1): 984891. doi : 10.1155/2009/984891 . ISSN 1687-3963 .
^ «Истории успеха — Mirabilis Design Inc» . Мирабилис Дизайн Инк . Проверено 3 февраля 2016 г.
^ «Партнеры Xilinx предоставляют широкий спектр проектных решений на системном уровне» (PDF) .
^ «Сброс VisualSim для микроархитектуры | EE Times» . ЭТаймс . Проверено 3 февраля 2016 г.
^ «VisualSim Architect 10.3 повышает производительность проектирования, используя обширные новые шаблоны приложений, библиотеки и более короткое время моделирования для создания точных визуальных спецификаций» . eejournal.com . 7 октября 2010 г. Проверено 19 февраля 2016 г.
^ «MindTree использует VisualSim от Mirabilis Design для предоставления услуг по исследованию архитектуры своим клиентам в области полупроводников и оборудования» . Проектирование и повторное использование . Проверено 19 февраля 2016 г.
^ «FlashMemorySummit» (PDF) .
^ «Журнал компьютеров» (PDF) .
^ «СеминарииRobotica_DAS» (PDF) .

[1] «VisualSim, построенный на базе Ptolemy II» . ptolemy.eecs.berkeley.edu . Проверено 3 февраля 2016 г.

[2] «Стартап занимается системной архитектурой | EE Times» . ЭТаймс . Проверено 3 февраля 2016 г.

[3] «iap.ece.uprm.edu» (PDF) .

[4] Группа, Techbriefs Media. «Масштабируемая и распределенная шина авионики следующего поколения NEXUS для космических полетов - Технические описания НАСА :: Технические описания НАСА» . www.techbriefs.com . Проверено 3 февраля 2016 г.

[5] Мухаммад, ХудаС; Сагахирун, Ассим (31 марта 2010 г.). «Виртуальное прототипирование и анализ производительности двух архитектур памяти» . Журнал EURASIP по встраиваемым системам . 2009 (1): 984891. doi : 10.1155/2009/984891 . ISSN 1687-3963 .

[6] «Истории успеха — Mirabilis Design Inc» . Мирабилис Дизайн Инк . Проверено 3 февраля 2016 г.

[7] «Партнеры Xilinx предоставляют широкий спектр проектных решений на системном уровне» (PDF) .

[8] «Сброс VisualSim для микроархитектуры | EE Times» . ЭТаймс . Проверено 3 февраля 2016 г.

[9] «VisualSim Architect 10.3 повышает производительность проектирования, используя обширные новые шаблоны приложений, библиотеки и более короткое время моделирования для создания точных визуальных спецификаций» . eejournal.com . 7 октября 2010 г. Проверено 19 февраля 2016 г.

[10] «MindTree использует VisualSim от Mirabilis Design для предоставления услуг по исследованию архитектуры своим клиентам в области полупроводников и оборудования» . Проектирование и повторное использование . Проверено 19 февраля 2016 г.

[11] «FlashMemorySummit» (PDF) .

[12] «Журнал компьютеров» (PDF) .

[13] «СеминарииRobotica_DAS» (PDF) .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]