基于ESL的路由器轉發(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)模和復雜度越來越大，用傳統(tǒng)的系統(tǒng)設計方法越來越難以全面的分析系統(tǒng)的功能和性能，不再適應現(xiàn)代系統(tǒng)設計的需求。而ESL(Electronic System Level，電子系統(tǒng)級)設計方法以虛擬系統(tǒng)原型為基礎，通過不同抽象層次的模型貫穿于從系統(tǒng)規(guī)格描述到軟硬件實現(xiàn)的各個階段，以更為全面可靠的動態(tài)模型而不是傳統(tǒng)的靜態(tài)設計方法來分析系統(tǒng)，實現(xiàn)了軟件/硬件聯(lián)合設計和驗證，提高了系統(tǒng)的可靠性并且縮短了開發(fā)周期，特別是在復

2、雜芯片的架構設計和驗證階段發(fā)揮著重要的作用。ESL方法正越來越多的用于系統(tǒng)級設計中。
　　骨干網(wǎng)的核心路由器是網(wǎng)絡中的核心部分，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)達到上億門。如此復雜的系統(tǒng)依靠傳統(tǒng)的設計方法難以分析清楚，ESL方法的諸多優(yōu)點可以幫助工程師設計出更加高效和可靠的路由器芯片架構，特別是其核心芯片——轉發(fā)芯片。轉發(fā)芯片的最重要功能是處理IP報文并查表，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發(fā)芯片查表的真實行為，通過仿真可以分析轉發(fā)芯片的性能和架構設計的合理性。
　　本文首先介紹了ESL的設計流程、虛擬系統(tǒng)原型和模型抽象層次，然后介紹了ESL的建模語言，特別重點介紹了TLM(Transaction Level Modeling)建模方法和建模語言。緊接著以路由器中的轉發(fā)芯片為載體，將 ESL方法應用到轉發(fā)芯片查表的建模中。通過仿真得出了轉發(fā)芯片查表的性能，根據(jù)仿真結果分析了芯片架構