SystemC를 이용한 SOC 설계 방법

A SOC Design Methodology using SystemC

본 논문은 SystemC의 특징과 어떻게 SOC 설계 방법에 응용될 수 있는지 고려한다. 먼저, 기존 개발된 시스템 알고리듬을 기초로 하여 SystemC로 기능 블럭과 인터페이스를 분리하여 정의한다 이렇게 정의된 기능 블록과 인터페이스를 모듈화하고 묶어서 실행 가능한 사양을 만들어 충분한 기능 검증을 수행한다. 두번째로 S/W로 구현할 부분과 H/W로 구현할 부분을 나누어, S/W 부분의 인터페이스는 사이클 정확도를 갖도록 기술하며 기능 블럭은 기존 S/W 개발 환경을 사용하여 구현한다 H/W 부분의 IO 는 다양한 추상화단계로 이벤트를 기술하고 내부 동작은 기능에 기반을 두고 작성한다. 이 사양이 만족해야 할 시스템 요구 성능을 발휘하도록 성능분석을 수행하고, 이 결과가 S/W, H/W 분할 과정과 인터페이스 구체화 과정에 영향을 미친다. 시스템 성능을 내는 이 사양을 기초로 하여 사이클 정확도를 갖는 H/W 부분은 변환 프로그램을 이용하거나 직접 HDL RTL 설계로 변환한다. 이 방법은 기존 C/C++ 프로그램 개발자와 VHDL/Verilog 설계자가 쉽게 적응할 수 있어 기존 ASIC 개발자가 저렴한 비용으로 시스템 통합 설계 및 검증을 통하여 SoC를 개발하고자 할 때 특히 더 적합하다.

This paper presents a SOC design methodology using the newly-emerging SystemC. The suggested methodology firstly uses SystemC to define blocks from the previously-developed system level algorithm with internal behavior and interface being separated and validate such a described blocks' functionality when integrated. Next, the partitioning between software and hardware is considered. With software, the interface to hardware is described cycle-accurate and the other internal behavior in conventional ways. With hardware, I/O transactions are refined gradually in several abstraction levels and internal behavior described on a function basis. Once hardware and software have been completed functionally, system performance analysis is performed on the built model with assumed performance factors and influences such decisions regressively as on optimum algorithm selection, partitioning and etc. The analysis then gives constraint information when hardware description undergoes scheduling and fixed-point trans- formation with the help of automatic translation tools or manually. The methodology enables C/C++ program developers and VHDL/Verilog users to migrate quickly to a co-design & co-verification environment and is suitable for SoC development at a low cost.