디지털 시스템 설계방법론 소개

목적

임베디드 시스템 디자인의 절차와 문제를 이해한다.

하드웨어/소프트웨어 통합설계 방법론의 핵심 기술을 배운다.

• 모델링과 추상화
• 정적 분석
• 시뮬레이션
• 합성(synthesis)

방법론의 적용

시스템 레벨 디자인 도구 경험

• HOPES

소개

임베디드 시스템 디자인이란?

디자인 재사용: 플랫폼 기반 디자인

하드웨어 소프트웨어 통합설계

정형 모델과 CAD 도구(모델 기반 디자인, 디자인 자동화 도구)

임베디드 시스템 디자인

*임베디드 시스템이란?
물리 시스템 안에 속해 환경과 상호작용하는

임베디드 시스템의 특징

• 실시간 제약조건
• 이기종 병렬 컴퓨팅 시스템
• 정확한 디자인이 가장 중요함

기존 디자인 방법

• 모델링
• 디자인 공간 탐색
• 시뮬레이션
• 하드웨어 소프트웨어 인터페이스 합성

새로운 방법

• 디자인 재사용
• 하드웨어 소프트웨어 통합설계
• 모델 기반 디자인
• 디자인 자동화 도구

디자인 재사용

플랫폼 기반 디자인

System On Chip(SOC)의 복잡성은 증가하고 있음

• FPGA(Field Programmable Gate Array)
• ASIC(Application Specific IC)

IP(Intellectual Property)

Platform-based Design(PBD)

• 기술적 요구(큰 분량의 제품, 검증 비용 감소)
• 마케팅 요구(빠른 디자인 시간)

하드웨어 소프트웨어 통합설계

시스템 디자인 방법론

• 가상 프로토타이핑
• 체계적인 디자인 공간 탐색

통합설계의 문제

• (시스템) 모델링

언어 기반 명세
모델 기반 명세

• (체계적인) 디자인 공간 탐색

구성 선택: 하드웨어, IP
하드웨어/소프트웨어 분할
통신/메모리 구조

=> Y-chart 방법

• (통합) 시뮬레이션

통합시뮬레이션 성능
타이밍 정확도
섞인 계층 시뮬레이션
확장성 & 설정가능성

• 하드웨어 소프트웨어 인터페이스 합성

correct by construction이 가능 인터페이스 코드가 디자인 생산성에 큰 영향

모델 기반 디자인

정형 모델의 검증 이점

RTL 시뮬레이션: Seamless
TLM 시뮬레이션: Platform Architect
Virtual Prototyping: QEMU

*디자인 검증

• by construction
• by verification --- 정형 명세가 필요 --
• by simulation 모든 입력 확인
• intuition 참인것을 안다
• by assertion 참이라고 가정한다

*정형 모델의 장단점

• 검증이 쉽다

• 디자인 시간 감소

• 최적화

• 유지보수

• 배우기 어렵다

• 표현 능력의 한계

• 비효율적인 정제

디자인 자동화 도구

내용 없음