基于ESL的路由器轉(zhuǎn)發(fā)芯片查表建模與仿真.pdf

1、隨著嵌入式系統(tǒng)和集成電路的規(guī)模和復(fù)雜度越來(lái)越大，用傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法越來(lái)越難以全面的分析系統(tǒng)的功能和性能，不再適應(yīng)現(xiàn)代系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求。而ESL(Electronic System Level，電子系統(tǒng)級(jí))設(shè)計(jì)方法以虛擬系統(tǒng)原型為基礎(chǔ)，通過(guò)不同抽象層次的模型貫穿于從系統(tǒng)規(guī)格描述到軟硬件實(shí)現(xiàn)的各個(gè)階段，以更為全面可靠的動(dòng)態(tài)模型而不是傳統(tǒng)的靜態(tài)設(shè)計(jì)方法來(lái)分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了軟件/硬件聯(lián)合設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，提高了系統(tǒng)的可靠性并且縮短了開(kāi)發(fā)周期，特別是在復(fù)

2、雜芯片的架構(gòu)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證階段發(fā)揮著重要的作用。ESL方法正越來(lái)越多的用于系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)中。
　　骨干網(wǎng)的核心路由器是網(wǎng)絡(luò)中的核心部分，其軟件和硬件部分的規(guī)模都已經(jīng)非常龐大，特別是路由器的核心芯片已經(jīng)達(dá)到上億門。如此復(fù)雜的系統(tǒng)依靠傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法難以分析清楚，ESL方法的諸多優(yōu)點(diǎn)可以幫助工程師設(shè)計(jì)出更加高效和可靠的路由器芯片架構(gòu)，特別是其核心芯片——轉(zhuǎn)發(fā)芯片。轉(zhuǎn)發(fā)芯片的最重要功能是處理IP報(bào)文并查表，而查表的性能往往不是線性的，難以分析清楚

3、。依靠 ESL建模的方法則可以模擬轉(zhuǎn)發(fā)芯片查表的真實(shí)行為，通過(guò)仿真可以分析轉(zhuǎn)發(fā)芯片的性能和架構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。
　　本文首先介紹了ESL的設(shè)計(jì)流程、虛擬系統(tǒng)原型和模型抽象層次，然后介紹了ESL的建模語(yǔ)言，特別重點(diǎn)介紹了TLM(Transaction Level Modeling)建模方法和建模語(yǔ)言。緊接著以路由器中的轉(zhuǎn)發(fā)芯片為載體，將 ESL方法應(yīng)用到轉(zhuǎn)發(fā)芯片查表的建模中。通過(guò)仿真得出了轉(zhuǎn)發(fā)芯片查表的性能，根據(jù)仿真結(jié)果分析了芯片架構(gòu)