22-梁琪.pdf

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1、梁琪&魏浩阳基于基于RISC-V的架构建模的架构建模及混合仿真验证方法及混合仿真验证方法 目录目录RISC-V 面临的挑战面临的挑战EDA应对应对RISC-V的设计验证的设计验证基于架构建模的混合仿真实现基于架构建模的混合仿真实现架构建模以及混合仿真的架构建模以及混合仿真的背景和现状背景和现状04.01.02.03.架构建模混合仿真的实例架构建模混合仿真的实例05.2004年在上海成立服务全球600+客户，全球客户总数位居国内第一深圳、北京、杭州、西安、东京、首尔及圣何塞设有分支机构承接多项国家及地方重大科研项目国家级专精特新“小巨人”企业、国家工业软件优秀产品、上海市级企业技术中心 国内首家

2、数字国内首家数字EDA供应商供应商 异构验证方法异构验证方法芯神匠架构设计异构验证平台异构验证平台芯神驰软件仿真芯神瞳原型验证芯神鼎硬件仿真90+外置应用库/降速桥/VIP芯神觉数字调试Architecture ExplorationRTL RegressionEarly RTL VerificationHW DebugSystem Validation芯神云 EDA云RISC-V为设计带来更多可能性为设计带来更多可能性高起点、零版权、全开源、灵活异构RISC-V 非常简洁架构的指令数目，成为平民新贵AIoT时代的主角RISC-V与与IoT市场完美匹配市场完美匹配IoT市场特点是高度碎片化，并

3、且有强烈的对定制化的需求满足人工智能等新兴领域的架构创新RISC-V指令集架构开源、模块化、可扩展性，并能在高性能计算方面表现优异异构系统需求与异构系统需求与RISC-V特性匹配推进其发展特性匹配推进其发展RISC-V可满足IoT对AI芯片寻求高算力与低延迟，设计速度快，低成本，且能量身定制的要求。面对市场多样化，选择RISC-V架构为明智之举，在未来IoT取得绝对的优势 RISC-V为设计带来的挑战为设计带来的挑战中国市场对中国市场对RISC-V的热切需求的热切需求本土芯片产业需求平衡，RISC-V能填补处理器IP的短板无旧指令集束缚，快速接受新技术需要领域特定处理器，RISC-V提供解决方

4、案生态建设有待加强在服务器和手机的定义中存在许多难点，这需要一个长期的发展过程来解决低成本的授权和厂商自定义指令可能威胁标准的延续性，影响软件和编译器生态的稳固性RISC-V规范性尚待完善，或需大调RTL设计适配或开发新IP需要漫长演进以及牺牲晶圆面积代价标准细节定义标准细节定义碎片化碎片化&稳定性稳定性EDA支持支持 芯神匠芯神匠 架构设计工具架构设计工具一站式平台完成架构设计，设计验证，最大化模型复用率多抽象层次建模仿真，进行 IP、SoC、系统效能与功耗优化可搭配芯神鼎、芯神瞳等EDA工具，利用既有IP快速精准的建模仿真模型库芯神匠芯神匠 架构设计架构设计运行仿真分析结果建立模型设计实现

5、规格需求芯神瞳原型验证芯神鼎硬件仿真芯神驰软件仿真架构级建模的必要性设计空间探索与性能分析软件运行平台参考模型辅助验证混合仿真可以实现不同抽象层级模型共同参与完成仿真与验证三种抽象层级的模型可以通过混合仿真的形式完成验证工作目前已有应用方式有：系统不同组件不同抽象描述配合构建系统实现仿真相同benchmark在不同抽象层级模型中的结果对比验证 混合仿真混合仿真GenesisSpikeQEMUGem5SystemC-TLMVCSVerilator指令集模拟器架构级模拟器RTL仿真器更多的架构级混合仿真验证的需求单个组件的局部优化不等于整体优化更高效，易用的混合仿真框架实现以上需求的条件足够精确细

6、化的架构级模型功能强大的混合仿真数据通信，仿真过程控制，信号采集 混合仿真的需求混合仿真的需求 架构建模基础组件架构建模基础组件：离散事件计算模型（Discrete event system）：每个组件代表实际硬件功能模块 ：架构寄存器，实现时序控制 token ：组件之间传输的数据（instruction、data、signal value change等）：组件之间的连接（input-output relation）：统一时钟DEclock时钟驱动Cycle精确并发执行可配置参数可视化建模丰富的组件库 架构建模