物聯網下載PDF

FPGA原型系統加速物聯網設計的實現


提到物聯網的時候,並非像字面上所指的,把每個人使用的智慧設備都
聯結在一起, 共享大量的數據讓生活更加便利。物聯網除了應用於由
消費者主導,在智慧型房屋、資訊娛樂和穿戴式科技領域的需求,也應
用在工業、軍事和政府領域,如將改變我們理解連結這個範疇的智慧型
城市和工廠。

日益複雜的設計

當我們從這個角度來切入物聯網,就能明白這些設備的大小可以從最迷你的設計—寥寥無幾的感應器和啟動器是由數百萬個閘組成,到極端複雜的機器—由數百個感應器和數十億個閘組成。無論規模大小和複雜程度如何,這些智慧系統都需要更大量的軟體和真實環境來測試,特別是跟商用IP整合的階段。上述例子說明了物聯網非常需要可互相操作的連結、精密的控制以及讓設計團隊能重新思考開發策略的效率測試。除此之外,如果再考慮到消費性物聯網設備上市的壓力,毫無疑問的,工程師需要完備的解決方案來處理這些問題。


在設計初期獲得信心

FPGA原型系統是專門為複雜的物聯網設備在設計和驗證上的需求而量身打造的。由於原型系統技術在分割和多個FPGA除錯這兩個領域的進步,使FPGA原型系統的技術不斷提升,處理數百萬個閘組成的小設計到多達十五億個閘的設計都游刃有餘。FPGA原型系統除了幫助設計者開發和測試他們所開發的系統,也讓軟體設計師在可以拿到矽片前,早早使用運作完整的硬體平台。想要及早進行實際的軟體開發和測試,硬體原型系統是唯一的解決之道—軟體模組在速度和容量的正確性和可靠性,沒有硬體平台所提供的優勢。

即使是最小的設計,也必須克服非常複雜的軟體問體,以及進行非常大量且嚴密的測試。這類測試的本質可能會導致設計失去在市場上占有一席之地的關鍵上市時間。『硬體仿真vs.原型系統—性能曲線的變革 』這篇文章針對FPGA原型系統的速度和測試效益提供了深入的探討。

雖然設立原型系統需耗時好幾個星期,初步設立後,僅僅需要很短的時間就可以進行大量的測試,這些測試數目讓其他的解決方案黯而失色。以相當小的速度(只有五兆赫)和四星期的設立時間,FPGA原型系統之後得以完成的測試數量比起其他只花幾天做初步設立的解決方案顯得驚人地大。


Transactor是物聯網設計成功的關鍵

FPGA原型系統最適合用在完全以RTL為主的設計上,且其RTL設計能被轉換到FPGA。然而,許多以物聯網為本質的設計可能無法完全轉換到FPGA,此外,可能部分的設計仍然只在例如C++或 SystemC描述的行為模型才有。在這些情況下,transaction層級的介面扮演著關鍵的角色,負責連結介於行為模型和硬體系統之間的抽象層級。這些transactor提供了軟體在主機運轉和FPGA原型系統平台(通常包括了記憶體、處理器和高速介面)之間溝通的橋樑。

S2C獨一無二的Prodigy ProtoBridge™ System(專利申請中)正是這種高速溝通的解決方案。ProtoBridge在軟體程式和跟AXI相容的硬體系統提供了一個transactor介面。ProtoBridge提供的介面包括兩個主要的部分:一個是從AXI到PCIe的橋樑,用於連接到電腦主機,另一個是透過這道橋樑跟設計溝通的C-API。從軟體到AXI的transactor給予設計者在建構ARM系統更多的彈性。除此之外,再結合能傳輸高達1000 Mbytes / sec的PCIe介面,這正為數據密集的應用系統提供了一個完美的開發平台。

這樣的系統讓設計者在設計專案時,可以在演算法驗證、IP設計、模擬加速和邊角案例的測試,獲得FPGA原型系統最佳的益處。原型系統和transactor介面結合後可以在整個設計流程產生一系列有趣的應用。


達成目標的解決方案

除了Prodigy ProtoBridge System在物聯網的世界占有舉足輕重的角色,S2C整個Prodigy Complete Prototyping Platform在物聯網設計的每個環節都提供了解決之道。我們提供最全面的原型邏輯模組,以符合您在設計的尺寸,甚至在測試前原型系統IP的最大程式庫的需要。同時,我們也參考設計流程去加速和簡化您的原型系統程序。我們的Prodigy Cloud Cube是企業等級的FPGA原型系統,最多可以支援三十二顆FPGA。當Prodigy Cloud Cube結合了S2C2的四個、兩個或單個Prodigy Logic Modules一起使用時,即可運用在任何應用的回歸測試機組。Prodigy Player Pro Software協助配置原型並且提供遠端系統監控和控制。在Player Pro裡的編譯功能提供了先進的切割技術,而即將上市的Prodigy Multi-Debug Module將免除手動除錯每一顆FPGA這件艱辛和容易出錯的的苦差事。無庸置疑的,S2C整套的Prodigy FPGA原型系統是市面上能幫您完成下一個物聯網設計最全面的解決方案。