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Achillesferse Verifikation

21. März 2007, 14:32 Uhr |

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Um dieses Risiko zu entschärfen, gehen immer mehr den Weg, schon Teilkomponenten während des Entwurfs mithilfe von Emulation und Rapid-Prototyping zu verifizieren. Entsprechend lassen sich die oben genannten Vorteile des Tests in realer Hardware und gegebenenfalls in realer Umgebung schon zu diesem Zeitpunkt nutzen. Aufwändige Simulationsmodelle kann der Entwickler durch die entsprechende Hardware ersetzen. So kann er mehr Test-Cases in kürzerer Zeit ausführen. Der wesentlichste Punkt ist jedoch, dass der Designer dadurch Fehler in der Komponente, welche erst in der Hardware gefunden werden, schon zum Zeitpunkt der Implementierung aufdecken und beheben kann. Dementsprechend reduziert sich der Aufwand der Verifikation des Gesamtsystems erheblich, wenn er zum Schluss alle in Hardware vorgetesteten Teilkomponenten zusammenfügt.

Ist das ASIC einmal in ein Prototyping- System implementiert worden, ergeben sich weitere Vorteile im Projekt. Zum einen kann man dem Kunden das zukünftige ASIC präsentieren. Dadurch ist dieser in die Lage, die Funktionen des Bausteins zu prüfen, ob sie seinen Erwartungen entsprechen, bevor der Chip produziert wird. Zum anderen lassen sich Entwicklungsschritte parallelisieren. So lässt sich die Software (z.B. Gerätetreiber, Anwendersoftware, etc.) mithilfe des Prototyps entwickeln, bevor das eigentliche ASIC zur Verfügung steht.

Um die Entwicklung komplexer ASICs zu verkürzen und das Risiko von Iterationen zu verringern, hat die Firma Pro Design ihre Produktfamilie »CHIPit« auf Basis von FPGAs entwickelt. Diese Produkte möchten die Lücke zwischen Rapid-Prototyping und ICE (Integrated Circuit Emulation) schließen. Rapid-Prototyping- Boards finden immer dann Verwendung, wenn Designs mit höherer Geschwindigkeit in der realen Umgebung zu verifizieren sind oder wenn Boards in kleinen Stückzahlen an mehrere Benutzer für Testzwecke verteilt werden sollen. Demgegenüber arbeiten bisherige Emulatoren mit sehr niedriger Frequenz, wobei sie jedoch die nötige Sichtbarkeit (Visibility) auf sämtliche Signale ermöglichen.

Das Konzept der »CHIPit«- Produkte unterscheidet sich laut Hersteller von anderen am Markt angeboten Lösungen darin, dass sie die Vorteile der Emulationssysteme und der Rapid-Prototyping- Boards in einem System zusammenführen. Ihr Konzept ist kompakt und modular und für Systemgeschwindigkeiten von 100 MHz und mehr geeignet. Um den Anwender die Benutzung dieser Systeme unkompliziert zu gestalten, hat der Hersteller auf eine einfache und übersichtliche Bedienung geachtet. So lässt sich CHIPit in den beim Anwender vorhandenen Designflow eingliedern, ohne einen neuen, parallelen Designflow mit komplizierten Softwarepaketen installieren zu müssen. Dies geschieht durch die Adaption an die gängigsten am Markt verfügbaren Werkzeuge zur Implementierung (Synthese).

»Platinum Edition« heißt das Flaggschiff der CHIPit-Produktfamilie, bei welcher der Benutzer die Kapazität der skalierbaren Plattform zwischen 1,2 und 20 Millionen ASIC-Gattern durch Hinzufügen von zusätzlichen FPGABoards bestimmen kann. Durch die programmierbare High-Speed-Interconnect- Struktur zwischen den FPGAs lassen sich beispielsweise drei FPGAs sowohl in Sternals auch Pipeline-Struktur per Software miteinander verbinden. Durch diese flexible Verbindungsstruktur lässt sich das System in anderen Projekten wieder verwenden. Für die Adaption der »Platinum Edition« an die Zielumgebung des zu verifizierenden ASICs beziehungsweise zum Einbinden von Interfaces und externen Komponenten (Speicher, Prozessoren, Kommunikationsschnittstellen usw.) stehen Steckplätze für Extension- Boards mit insgesamt 1920 I/Os zur Verfügung.

Außerdem ist das »UMRBus Communication System« zum Debuggen und Datenaustausch zwischen dem ASIC-Design und einen Host- System (PC, Workstation) implementiert. Darüber hinaus erlaubt die »CHIPit Platinum Edition« den Standalone- Betrieb ohne Host und ist in einem tragbaren Koffer transportierbar. Weiterhin bietet sie diverse Sicherheitsfunktionen wie Spannungsüberwachung, Temperaturüberwachung und Selbsttest- Mechanismen.

Parallel zum Master-System bietet Pro Design preiswerte so genannte »Replicator Boxes « an, mit denen sich der Prototyp vervielfältigen lässt. Deren Einsatz ist in den Bereichen der Kundenpräsentation und der parallel laufenden Softwareentwicklung zu sehen.

Telefon 0 80 62/80 80
www.chipit.de