软硬件协同设计的现状

软硬件协同设计的现状

关于目前SOC软硬件协同设计的现状和研究热点主要有以下四个方面：

（1）系统行为和结构的描述问题。按照现有的软硬件协同设计方法，在确定系统结构并完成软硬件的划分之后，用行为模型和HDL语言描述和数据路径综合的方法来完成硬件设计，用汇编语言或者C语言和编译器来实现软件，系统参数的确定就通过对软硬件协同划分的模拟获得，因此系统结构的确定非常关键。单纯的面向较低抽象层次的硬件描述语言已经不能适应SoC设计的要求，必须尽快提出具有很强系统设计能力的语言。把现有的C或者C++语言进行扩展使之发展成为SoC包括嵌入式系统最主要的系统规范描述语言是一种思路，所以就出现了研制C到VHDL和Verilog语言转化的工具。

（2）各种不同的IP模块的集成问题。SoC中所使用的IP核来自不同的供应商，有些还可能是自己设计的。所以IC设计工程师必须对它们进行必要的修改和描述，以解决不同模块在同一个仿真环境中仿真一致性问题。由于目前高层设计综合还没有商用化，所以还只是依靠系统工程师个人的经验和问题的特殊性进行集成。

（3）协同仿真技术始终是SoC设计中的重中之重。SoC的仿真涉及到软件和硬件模块的交互仿真，比传统的仿真技术更加复杂。现在的主要研究方向是多层次模拟，也就是模拟时综合使用不同层次的模拟技术，比如系统级和RTL级一起进行仿真，这样对系统级的仿真完成之后就可以在RTL级看到内部寄存器的状态了，这就大大加快了仿真过程。

（4）软硬件划分的方法问题。软硬件的合理划分是确定系统哪些功能块由硬件实现，哪些由软件实现，哪些交给接口模块来做。显然，不同的设计，根据要达到的目的不同，就有不同的划分方法，如何判别是不是最优化的方法将直接关系到最后的系统性能和系统成本的问题，也会给最后的联合验证和仿真带来深刻的影响。随着学科的交叉和新的数学方法的提出，出现了诸如利用遗传算法和混沌分形叠代的方法来获得最佳划分方案的技术。

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