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随着EDA(Electronic Design Automatic)技术和半导体制造工艺的不断发展,系统芯片SoC(System on a Chip)的功能越来越强,器件结构越来越复杂。根据摩尔定律,验证的复杂度是与芯片面积的平方成正比的,随着芯片单位面积上容量每18个月增长一倍,验证的复杂度也会每6-9个月翻一番。验证工作是目前SoC设计过程中最耗时费力的一项工作,它可以占到整个设计工作量的50-80%,是当今SoC设计的瓶颈。因此,找到一种方便、灵活、高效的验证方法,尽快缩短产品的开发面市时间,以达到适应市场需求之目的,已成为关注的焦点。 根据SoC的功能和结构特性,除需硬件模块之外,还需要大量的固件和软件,如配置操作系统、通讯协议以及应用程序等。由于SoC硬件模块数目众多、内嵌软件复杂,传统的基于逻辑模拟的验证方式已不再可行,特别是其在软硬协同验证时,模拟时间之长令人难以忍受。为了缩短SoC验证时间,基于FPGA的快速系统原型(Rapid System Prototype)验证,即硬件原型和软件原型结合验证,已经成为SoC设计流程中的重要手段。快速系统原型验证的本质在于快速地实现SoC设计中的硬件模块,让软件模块在真正硬件上高速运行,即实现SoC设计的软硬件协同验证。该技术实现的基础是需要能够满足工作要求的FPGA,以及有力的设计描述及编译工具。 目前FPGA器件在密度和复杂度上有了飞速的发展,Altera公司的Stratix系列以及Xilinx公司的Virtex系列芯片可达到数百万门的规模,对于几百万门的FPGA器件都嵌有微处理器、IP逻辑模块和多个高速接口标准:如PCI Express、Rapid IO等。由于FPGA最大的特点就是具有静态可编程的特性或在线动态重构特性,使硬件的功能同软件一样可以通过编程来修改。这样就使设计修改变得十分便利,实时性好。可以使产品开发周期大大缩短,开发成本降低。这些特点使得