OVM/OVM методология/Transaction-Level моделирование
Процесс проектирования электронной системы включает в себя последовательное замещение абстрактных идей конкретной их реализацией, пока не будет достигнуто представление, которое может быть изготовлено на кремнии. С момента появления цифровой интегральной схемы, электронные сообщества тщательно определили и кодировали абстракции, начиная с переключателей и логических элементов, для обеспечения среды в которой работает проект. RTL является примером среды, часто используемой для создания проектов. Есть много инструментов на основе RTL, которые делают ее удобной для создания проекта и его верификации. Однако, как только проект становится больше и сложнее, становится более представлять их с помощью абстракции выше, чем RTL. Уровень транзакций становится популярным для создания первого представления проекта, которое может быть смоделировано и проанализировано. В этой главе описаны основные понятия transaction-level моделирования (TLM). Модели transaction-level состоят из нескольких процессов, которые обмениваются информацией посредством транзакций.
3.1 Абстракция RTL моделирование использует дискретную модель времени. Связь между процессами осуществляется с помощью сетки ( цепи), и процесс активации происходит при изменении значения во входной сети ( цепи). Для сравнения, transaction-level модели (моделирующей схемы) могут быть синхронизированы или не синхронизированы и использовать шину для обмена данными между процессами. Вместо того чтобы посылать отдельные биты туда и обратно, процессы общаются, посылая транзакции друг другу посредством вызова функций. Мир TLM включает в себя ряд моделей(моделирующих схем) вычислений с различным временем, системами связи и процессами активации моделей (моделирующей схемы). В каждом конкретном случае, содержание связей находится на более высоком уровне абстракции, чем отдельные биты. Таким образом, transaction-level модель находится на более высоком уровне абстракции (более абстрактна), чем RTL модель. Объединяя понятия абстракции и модели (моделирующей схемы) вычислений, видно, что создание абстрактных моделей означает абстрагирование времени, данных и функций. Абстракция времени. Время абстракция в симуляторе относится к тому, насколько внутренние состояния схемы совместимы. Модели, запущенные в управляемых событиями симуляторах (например, логических симуляторах) используют дискретное представление времени, то есть события происходят в определенные моменты времени. События, как правило (хотя и не всегда) вызывают запущенный процесс. Чем больше событий происходит в симуляции, больше процессов вызывается, и с большим числом процессов происходит снижении скорости моделирования. Абстрагирование время уменьшает количество точек, где схема должна быть совместимой и общего числа событий и процессов, которые будут активированы. Например, в RTL модели, каждая сеть должна быть согласована после каждого изменения. В cycle-accurate абстракции, схема должна быть синхронизирована с синхросигналом, устраняя все события, что происходит между фронтами синхроимпульса. В transaction-level модели, состояния схемы должны быть синхронизированы в конце каждой операции, каждая из которых может охватывать много тактов.
Абстракция данных. Данные относятся к объектам, передаваемым между компонентами. В RTL моделях, данные относятся к отдельным битам, которые передаются по сети между компонентами. В transaction-level моделях, данных представлены в виде транзакций, гетерогенных структур, которые содержат произвольные коллекции элементов. Рассмотрим пакет в устройстве связи. На самом низком уровне детализации, пакет содержит бит начала и стоп-биты, заголовок, информацию исправления ошибок, размер полезной нагрузки, нагрузки, и завершитель (??????). В более абстрактной модели, только нагрузка и размер нагрузки могут быть необходимы. Другие данные не нужны для выполнения расчетов. Абстракция функций. Функция модели является набором всех операций, которая она делать на каждое событие. Абстрагирование функций уменьшает этот набор или заменяет его более простыми вычислениями. Например, в ALU, вы можете выбрать использование родной операции умножении поставляемой в язык моделирования, вместо кодирования a shift-and-add алгоритма умножения. Последний может быть частью реализации, но на более высоком уровне, детали a shift-and-add - неважны. Базовые элементы, которые являются частью языка, определяет, как вы можете абстрагировать функцию. В gate-level языке, например, можно создавать сложные поведения, начиная с логических элементов. В RTL языка, построение поведения основывается на арифметических и логических операциях над регистрами. В TLM, вы реализуете функциональность схемы с помощью вызовов функций произвольной сложности. Для целей функциональной верификации, RTL самый низкий уровень абстракции, который мы должны рассмотреть. С синтезаторы могут эффективно конвертировать RTL в логические элементы, нам не нужно затрагивать более низкий уровень детализации.
3.2 Определение транзакции Для более подробного рассмотрения TLM, мы должны сделать шаг назад и определить понятие транзакции.
Это самое общее определение транзакции. Оно утверждает, что транзакция – это все, что происходит в проекте (или модуле или подсистеме проекта) между двумя точками времени. Хотя оно точное, оно является настолько общим, что не приводит к практическому применению. Более полезные определения следующие:
Это аппаратно-ориентированные понятие транзакции. Когда смотришь на часть аппаратного обеспечения, вы можете легко определить сущности, между которыми передается управление или данные. В проекте с шинной архитектурой, чтение и запись на шину может быть вызвано транзакцией. В пакетной системе связи, отправка пакета представляет собой транзакцию.
Ниже третье определение:
Это определение программно-ориентированного понятия транзакции. В transaction-level модели, деятельность инициируется путем вызова функции. Вызов функции содержит параметры, которые "послали" вызываемой функции, и возвращаемого значения функции. Вызванная функция может блокировать и cause time to pass or it could return immediately.
