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SoC设计方法与实现 第三讲 SoC设计与EDA工具 内容大纲 •电子系统级设计与工具 •验证的分类及相关工具 •逻辑综合及综合工具 •可测性设计与工具 •布局布线与工具 •物理验证及参数提取与相关的工具 •EDA工具的发展趋势 内容大纲 •3.1 电子系统级设计与工具 •验证的分类及相关工具 •逻辑综合及综合工具 •可测性设计与工具 •布局布线与工具 •物理验证及参数提取与相关的工具 •EDA工具的发展趋势 电子系统级设计与工具 •SoC的设计趋势:RTL向电子系统级 （ESL，Electronic System Level）转移. •ESL可以帮助设计者从更高层次进行电路设计. •能协助工程师进行系统级设计、结构定义、算法开发、软 硬件分割和协同设计 、建立虚拟原型机，以及验证不同架 构方案的可行性等. •目前的ESL工具通常采用工业标准语言进行建模，如 C/C++、System C、SystemVerilog等，常用的软 硬件协同设计验证工具有Mentor公司的Seamless和 Carbon Design Systems公司的SoC Designer 。 Mentor的Catapult可实现C++到RTL级的综合. 设计流程 •(1)功能设计: 在这一步需要建立并且验证所开发 产品的功能模型; •(2)基于应用的结构设计: 此时需要描述整个系统 平台，将功能模型映射到平台上，并进行验证，找 到最理想的情况; •(3)基于平台的结构设计: 这一步需要对平台进行 低层次的描述，建立合理的硬件结构. 内容大纲 •电子系统级设计与工具 •3.2 验证的分类及相关工具 •逻辑综合及综合工具 •可测性设计与工具 •布局布线与工具 •物理验证及参数提取与相关的工具 •EDA工具的发展趋势 3.2.1 验证的方法与分类 •动态验证（模拟电路功能行为） 动态验证也叫仿真，(1)从电路的描述提取模型，(2)将 外部激励信号或数据施加于此模型，(3)观察该模型在外 部的激励信号作用下的实时响应, (4)判断该电路系统是否 实现了预期的功能. •静态验证（模拟电路的工作环境） 静态验证是指采用分析电路的某些特性是否满足设计要求 的方法，来验证电路的正确与否。(一般需要一个正确的模 型做参考，把待验证的电路 与正确的模型进行比较，并 给出不同版本的电路是否在功能上等效的结论。) 优劣比较 •动态仿真主要是模拟电路的功能行为，必须给出适 当的激励信号，然而很难选择激励来达到覆盖电路 所有功能的目的 •动态仿真很耗费时间 •静态验证是针对模拟电路所有的工作环境，检查电 路是否满足正常的性能指标，此类验证只限于数字 逻辑电路，其准确性低于动态仿真，偶尔还会提供 错误信息 3.2.2 动态验证及相关工具 动态验证流程 相关工具——电路级仿真工具 •SPICE SPICE作为一种通用的电路描述与仿真语言，最早由加 州大学伯克利分校于1972年发明。是20世纪80年代世 界上应用最广的电路设计软件;各软件厂家提供提供了 Vspice、Hspice、Pspice等不同版本spice软件， 其仿真核心大同小异，Berkeley大学开发的spice模 拟算法。 •NanoSim NanoSim是Synopsys公司开发的，一个针对模拟、数 字和混合信号设计验证的晶体管级仿真工具。 NanoSim结合了TimeMill和PowerMill中最先进的仿真 技术，在单独的一个工具里就可以同时完成时序分析和