비주얼심 아키텍트

VisualSim Architect
비주얼심
VisualSim Model.png
VisualSim 모델
운영 체제Linux, OS X, Microsoft Windows
웹사이트www.mirabilisdesign.com/new/visualsim/

VisualSim Architect는 전자 시스템, 임베디드 소프트웨어, 반도체의 모델링과 시뮬레이션을 위한 전자 시스템 레벨 소프트웨어다.VisualSim Architect는 캘리포니아 버클리 대학교의 Ptolemy II 연구 프로젝트의 상업 버전이다.[1]이 제품은 2003년에 처음 출시되었다.VisualSim은 대역폭 활용률, 애플리케이션 응답 시간 및 버퍼 요구사항과 같은 메트릭스를 사용하여 성능 트레이드오프 분석에 사용할 수 있는 그래픽 툴이다.알고리즘, 구성요소, 소프트웨어 지침 및 하드웨어/소프트웨어 파티셔닝의 아키텍처 분석에 사용할 수 있다.[2]

VisualSim은 전 세계 50개 이상의 기업과 유사한 수의 대학이 연구 프로젝트를 위해 사용하고 있다.고객 목록은 Mirabilis Design 웹사이트에서 제공된다.[3]리코는 차세대 네트워크 처리 시스템을 설계하기 위해 비주얼심(VisualSim)을 사용해 왔다.[4]Honeywell Aerospace는 푸에르토리코 대학과 협력하여 VisualSim을 사용하여 표준 기반 위성 플랫폼을 평가하였다.[5]NASA JPL은 차세대 인터페이스 표준을 개발하기 위해 넥서스 이니셔티브를 개발했다.결정론적 타이밍과 최대 전력 소비량을 충족하는 최적의 인터페이스를 선택하기 위해 설계자는 PCIe, 기가비트 이더넷 및 Rapid를 포함한 10가지 프로토콜의 모델을 구축한다.동일한 워크로드에 [6]대한 동작을 비교하는 IO미국 샤르자 대학은 건축적 차원에서 탐사를 활용하고 초기 설계 절충을 돕기 위해 성능 평가 방법론을 사용했다.이 논문에서 교수는 VisualSim 도구를 사용하여 개발된 시뮬레이션 플랫폼을 사용하여 두 개의 메모리 아키텍처, 즉 Opteron의 Direct Connect 아키텍처와 Xeon 멀티코어 프로세서의 Shared Bus의 성능을 비교했다.[7]

네트워킹, 항전, 산업, 반도체, 고성능 컴퓨팅 분야에서 시스템 아키텍처 개선에 대한 연구 개발이 수행되었다.[8]FPGA 설계자는 VisualSim을 사용하여 대형 전자 시스템의 고속 가상 시뮬레이션을 수행할 수 있다.Xilinx ESL 이니셔티브의 일환으로, 이 회사는 온-FPGA CPU에 대한 지원을 추가했다.[9]

블록 다이어그램 편집기는 기본 그래픽 사용자 인터페이스로 하드웨어, 소프트웨어 및 통신 리소스의 사용자 정의 가능한 라이브러리 블록이 지원된다.실시간 보기 또는 오프라인 분석을 저장하기 위해 그래픽 뷰어를 모델에 배치할 수 있다.VisualSim은 SystemC 모델링을 더 높은 수준의 추상화로 만들었다.자동 템플릿 생성과 지적재산권(IP) 블록 수입도 제공한다.그리고 그것은 SystemC를 "매크로 아키텍처" 레벨로 끌어올리도록[10] 설계된 기능 호출을 추가한다.

VisualSim은 항공전자, 자동차 전자, 임베디드 시스템, 고성능 컴퓨팅 시스템(HPC) 및 시스템 온칩(SoC)의 성능 모델링, 아키텍처 탐색/설계 공간 탐색 및 초기 전력 분석에 널리 사용된다.

제안된 시스템의 VisualSimulation 모델은 개념, 기능 및 아키텍처 수준 모델링의 다양한 계층 구조에서 개발될 수 있다.개념 수준 모델은 위성, 항공기 및 지상 차량을 포함한 시스템 네트워크를 포함할 수 있다.VisualSim 기능 모델에는 전자, 소프트웨어, 네트워크 및 작업 부하에 대한 확률적 정의가 포함되어 있다.리소스의 다양한 유형의 통계 트래픽 생성기와 대기열 모델을 라이브러리 폴더에서 사용할 수 있다.아키텍처 수준에서 하드웨어와 소프트웨어 모델은 프로세서, 메모리 하위 시스템, 버스 프로토콜 및 추적 파일의 정확한 블록을 가지고 있다.소프트웨어 동작/애플리케이션 동작은 상태 머신, 흐름도, 읽기/쓰기 작업 및 IO 활동을 사용하여 정의할 수 있다.애플리케이션과 시스템 플랫폼의 매핑은 스프레드시트에서 정의된다.서로 다른 시스템 또는 하위 시스템 간의 통신 아키텍처는 VisualSim 네트워킹 및 무선 라이브러리를 사용하여 정의할 수 있다.소프트웨어 작업 조정 및 스케줄링은 VisualSim 스케줄러 또는 스크립팅 언어를 사용하여 정의할 수 있다.레거시 모델은 SystemC 또는 C/C++에 빌드된 타사 모델을 가져와 얻을 수 있다.MatLab과 Simulink를 사용하여 개발된 알고리즘을 VisualSim 모델의 일부로 사용할 수 있다.

모델링 라이브러리

로보틱 컴퓨터 비전 시스템 모델
System Model
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VisualSim은 모델 중심 시스템 엔지니어링 활동을 위한 모델링 라이브러리를[11] 제공한다.라이브러리는 사양을 최적화하고 검증하기 위해, 하드웨어 및 소프트웨어 개발 단계에서 최적의 아키텍처를 도출하기 위해, 그리고 제품 디버그 및 테스트 단계에서 실제 산출물과 일련의 예상 결과를 일치시키기 위해 사용된다.시스템 사양서를 도출하는 수준의 VisualSim은 트래픽 입력, 행동 시스템 정의 및 싱크의 조합으로 시스템 작동에 대한 완전한 육안 검사를 제공한다.이 솔루션은 알고리즘과 코드 레벨 구현의 세부사항에 들어가지 않고 전체 시스템 작동에 대한 매우 이른 가시성을 제공함으로써 MatLab/Simulink, UML/SysML과 같은 툴을 강화한다.대표적인 사용 사례로는 네트워크-온-칩이 있는 멀티미디어 SoC,[12] 이더넷, CAN, LIN 및 FlexRay를 사용하는 차내 네트워크, 잠수함 관성 시스템 등이 있다.하드웨어 및 소프트웨어 수준의 VisualSim 모델링은 시스템 사양을 최적화하고 검증한 후에 구축된다.비주얼심 모델에 구체적인 하드웨어 구현 세부사항, 로직 및 사이클 레벨 타이밍을 추가하면 설계를 개선할 수 있다.기기는 보드, 보드 세트, SoC, 하위 시스템 또는 지적 재산권(IP)이 될 수 있다.구현 세부사항에는 프로세서 파이프라인, 기능 캐시,[13] 가속기 및 버스 중재자가 포함될 수 있다.이러한 개선사항은 시스템 기능, 성능 및 전력에 대한 주기별 및 주소 수준의 평가를 제공한다.

도서관은 통계적, 기능적, 주기적 정확도의 추상화 수준에 있다.VisualSim 라이브러리에 타이밍과 전력 세부 정보가 내장되어 있어 동일한 모델이 성능 계산 결과와 전력 측정 값을 모두 제공한다.[14]라이브러리는 수동으로 또는 텍스트 또는 CSV 파일을 사용하여 특정 기술로 구성할 수 있다.설계자가 사용자 정의 구성요소로 시스템 동작이나 성능을 평가하고자 하는 경우, 라이브러리 매개변수를 변경하여 라이브러리 구성을 수정할 수 있다.로보틱 컴퓨터 비전 시스템 모델의 예.[15]

반도체 라이브러리

암바 AXI
AMBA AXI
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샘플 듀얼 채널 DDR 기반 메모리 하위 시스템 모델
Sample Dual Channel DDR Based Memory Subsystem Model .png
웹사이트www.mirabilisdesign.com/new/visualsim/?s_cid=wiki_VisualSim_2 Edit this on Wikidata

반도체 시스템 모델링 툴킷은 복잡한 하드웨어 장치의 트랜잭션 레벨 및 주기적 정확도 모델을 생성한다.이 생성기와 관련 하드웨어 아키텍처 라이브러리를 사용하면 플랫폼 아키텍처를 C 코드를 작성하거나 명령 세트의 복잡한 스프레드시트를 작성할 필요 없이 그래픽으로 정의할 수 있다.가상 플랫폼을 사용하여 구성요소를 선택하고 구성요소 크기와 속도를 최적화하며 중재 알고리즘을 정의할 수 있다.VisualSim 모델링 라이브러리 블록은 신속한 모델 구축 및 초기 시스템 병목 현상 예측에 도움이 된다.VisualSim 반도체 모델링 라이브러리 설계자는 VisualSim 반도체 모델링 라이브러리를 사용하면 SystemC []에 비해 모델 구축을 거의 80% 줄일 수 있다.[16]샘플 듀얼 채널 DDR 기반 메모리 하위 시스템 모델 및 보고서

표준 라이브러리

메모리 기술: SDR, DDR, DDR2, DDR3, LPDDR, LPDDR2, LPDDR3, LPDDR4, 플래시, RAMBUS

프로세서 키트: ARM Cortex (A,R,M)시리즈, PowerPC, Intel, TI, AMD, Marvel

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

참조

  1. ^ "VisualSim, built on top of Ptolemy II". ptolemy.eecs.berkeley.edu. Retrieved 2016-02-03.
  2. ^ "Startup tackles system architecture EE Times". EETimes. Retrieved 2016-02-03.
  3. ^ "Users of VisualSim Architect - Mirabilis Design Inc". Mirabilis Design Inc. Retrieved 2016-02-03.
  4. ^ "Mirabilis Design announces VisualSim Ethernet Audio Video Bridging Library; Accelerates the design and testing of AVB-connected products and networks". www.eejournal.com. 20 November 2013. Retrieved 2016-02-03.
  5. ^ "iap.ece.uprm.edu" (PDF).
  6. ^ Group, Techbriefs Media. "NEXUS Scalable and Distributed Next-Generation Avionics Bus for Space Missions - Nasa Tech Briefs :: NASA Tech Briefs". www.techbriefs.com. Retrieved 2016-02-03.
  7. ^ Muhammad, HudaS; Sagahyroon, Assim (2010-03-31). "Virtual Prototyping and Performance Analysis of Two Memory Architectures". EURASIP Journal on Embedded Systems. 2009 (1): 984891. doi:10.1155/2009/984891. ISSN 1687-3963.
  8. ^ "Success Stories - Mirabilis Design Inc". Mirabilis Design Inc. Retrieved 2016-02-03.
  9. ^ "Xilinx partners provide a wide spectrum of system-level design solutions" (PDF).
  10. ^ "VisualSim reset for macroarchitecture EE Times". EETimes. Retrieved 2016-02-03.
  11. ^ "VisualSim Architect 10.3 increases engineering productivity using extensive emerging application templates, libraries and shorter simulation times to create accurate visual specifications". eejournal.com. 7 October 2010. Retrieved 2016-02-19.
  12. ^ "MindTree Adopts Mirabilis Design's VisualSim to Deliver Architecture Exploration Services to its Semiconductor and Hardware Customers". Design And Reuse. Retrieved 2016-02-19.
  13. ^ "FlashMemorySummit" (PDF).
  14. ^ "Journal of Computers" (PDF).
  15. ^ "SeminariosRobotica_DAS" (PDF).
  16. ^ "VisualSim enabled engineers to architect the software and processor to achieve 800 Teraflops for a Real-Time Ray Tracing system". www.eejournal.com. 5 November 2009. Retrieved 2016-02-24.