SystemC

摘要： Robustness of the electronic cryptographic devices against fault injection attacks is a great concern to ensure security.Due to significant resource constraints,these devices are limited in their capabilities.The increasing complexity of cryptographic devices necessitates the development of a fast simulation environment capable of performing security tests against fault injection attacks.SystemC is a good choice for Electronic System Level(ESL)modeling since it enables models to run at a faster rate.To enable fault injection and detection inside a SystemC cryptographic model,however,the model’s source code must be updated.Without altering the source code,Aspect-Oriented Programming(AOP)may be used to evaluate the robustness of cryptographic models.This might replace conventional cryptanalysis methods in the real world.At the ESL,we discuss a unique technique for simulating security fault attacks on cryptographic systems.The current study presents a fault injection/detection environment for assessing the KECCAK SystemC model’s resistance against fault injection attacks.The approach of injecting faults into KECCAK SystemC model is accomplished via the use of weaving faults in AspectC++based on AOP programming language.We confirm our technique by applying it to two scenarios using a SystemC KECCAK hash algorithm case study:The first concerns discuss the effect of the AOP on fault detection capabilities,while the second concerns discuss the effect of the AOP on simulation time and executable file size.The simulation results demonstrate that this technique is fully capable of evaluating the fault injection resistance of a KECCAK design.They demonstrate that AOP has a negligible effect on simulation time and executable file size.

摘要： 传统的"瀑布"式芯片设计验证方法缺乏高效的协同设计验证手段,已不能满足当前架构复杂和规模宏大的GPU芯片的设计开发要求,采用基于事务级建模(Transaction-Level Modeling,TLM)模型的设计验证方法应运而生.作为GPU图形顶点和像素染色任务的调度中枢,任务调度单元的设计尤为复杂和关键,为了加速架构、软件和RTL的研制进度,联合系统建模语言(SysML)和SystemC语言对任务调度单元进行事务级建模.利用SysML构建了任务调度单元的结构和行为视图模型,通过视图模型对架构设计的静态结构和动态行为进行初步的分析验证,利用SystemC语言构建了任务调度单元的TLM模型,搭建了仿真平台进一步验证和优化了架构和算法设计.TLM模型为软件和RTL设计提供了参考模型,有效降低了GPU设计验证迭代的复杂度,加速了GPU的设计验证收敛.

摘要： 当前芯片虚拟验证中,一般使用硬件描述语言(verilog语言或SystemVerilog语言)构建主机模型和验证平台,模拟主机行为,对待测设计施加激励.对于GPU芯片而言,由于芯片功能被拆分到软件驱动和硬件设计,且软件驱动功能极其复杂,导致利用硬件描述语言模拟软件驱动行为的主设备模型很困难,不仅开发时间较长,还难以确保主设备模型和软件驱动行为一致,且还需单独开发对软件驱动的验证平台.因此,该文提出了一种GPU芯片的软硬件协同验证平台构建方法,以SystemC语言作为桥梁,在虚拟验证平台中兼容软件语言开发的激励和驱动,以及使用硬件语言开发的待测设计,不仅能够加快GPU虚拟验证平台的开发进度,还能保证虚拟验证和芯片的测试时主设备模型行为的一致性,对当前GPU芯片验证工作很有帮助.

摘要： 随着集成电路设计复杂度的不断提高,作为芯片开发周期中重要一环的芯片验证已经出现了逐渐乏力的趋势,传统的验证主要使用直接测试的方法,验证工程师们需要编写大量定向测试用例来满足验证的需求,这个过程既费时又费力,因此需要寻找新的验证方法来加快验证速度,提高验证效率.基于SystemC语言具有的强大的高层次建模能力以及UVM验证方法学具有的激励随机化、复用性高、以覆盖率为导向等诸多优势,结合SystemC语言和UVM验证方法学来搭建验证平台.使用基于SystemVerilog语言的UVM验证方法学搭建验证环境,并将SystemC语言编写的模型作为参考模型接进UVM验证平台,对超高频射频识别数字基带处理单元中读写器发送链路进行验证,统计覆盖率.结果表明,代码覆盖率和功能覆盖率均达到100％,满足了芯片验证要求,相比于传统验证方法有效地缩短了验证时间,提高了验证效率.

摘要： RapidIO协议作为数据通信协议之一在嵌入式系统开发中具有重要作用,适合短距离,需要多处理单元合作的应用场景,例如多DSP构成的板卡系统.BWDSP芯片作为一款高性能数字信号处理器,其丰富的计算资源在雷达信号处理等领域具有重要潜力.硬件设计开发中,直接采用已有数据通信协议很难适配具体硬件资源导致最终产品的数据传输性能较低.因此需要结合具体硬件模型,进行数据通信交换模型仿真建模设计,提高数据传输效率.本文首先介绍了RapidIO协议和BWDSP体系架构,然后设计了基于SystemC语言的串行RapidIO交换模型,最后设计实现了BWDSP虚拟平台.本文设计的BWDSP虚拟平台功能符合实际RapidIO协议标准,对硬件产品开发具有一定指导意义.

摘要： 针对网络的静态和动态行为提出使用图上交易 (ToG,TransactiononGraphs) 方法进行分析和验证。该方法从图的角度出 发,在交易级构建整个片上网络模型并使其最终成为可交易的图,在该图上可以使用图论算法和交易级建模 (TLM) 技术分别对网 络进行静态和动态验证。给出了一个具有典型 2Dmesh 结构的片上网络实例并加以分析,以此为例探讨了基于 SystemC 的图上交 易两种不同实现方法,最后通过对 ToG 的静态验证和复用问题的实现证明了基于图的片上网络交易级分析与验证的一系列优点。

摘要： Mediator是一种基于组件的建模语言,该语言主要通过自动机和系统对模型进行描述.将Mediator语言描述的模型自动生成为可执行代码,可以避免编码过程中由于人为疏忽而造成的错误,从而提高编码的可靠性,同时缩短模型开发周期.介绍一种从Mediator模型到SystemC代码的自动生成工具,该工具旨在将基于特定平台的模型转换为能直接仿真运行的代码.首先对Mediator语言的语法语义进行分析,选择合适的SystemC代码组织形式,然后针对Mediator模型的每一个组成部分设计生成规则,其中重点对类型生成、状态转移语句生成、同步语句的生成进行分析.最后,通过一个机器掉电检测系统说明该工具运行结果的正确性.

摘要： 架构与算法是决定GPU性能的重要因素,需要尽可能早地对其进行评估和验证.提出基于统一建模语言(Unified Modeling Language,UML)的模型,详述了针对GPU几何管线架构和线图元光栅化算法建模的过程及方法,并采用SystemC语言实现了事务级建模(Transaction-level Modeling,TLM)模型和仿真.验证了架构和算法的正确性以及模型的有效性和可行性,为RTL设计提供了参考依据.

摘要： 随着集成电路设计规模的不断扩大,系统变得更加庞大和复杂,在设计系统芯片的各个流程中,像系统定义、软硬件划分、设计实现等都变得越来越复杂.如何满足日益复杂的SoC设计要求成为了集成电路设计的重要因素,业界一直在寻找一种系统级语言能够在更高层次上对软件和硬件实现描述.System C正是在这种情况下,由Synopsys公司和CoWare公司积极响应目前各方对系统级设计语言的需求而合作开发的.System C相当于面向系统级设计的C++扩展库,是一种设计人员可以通过System C准确有效设计出软件算法模型、硬件结构和系统架构设计的方法.设计人员可以通过常用的C++开发工具中添加System C的类库来实现对系统的模型设计,快速地实现仿真和优化设计,还可以研究不同的算法模型,这样就可以为硬件和软件设计人员提供一个可执行规范.因为可执行规范本质上是一个C++程序,在面向对象描述尤其是针对事务处理级模型上有着许多优势,成为软件和硬件设计人员的一个设计标准.文中主要通过System C来建立RFID通信算法模型,主要基于ISO/IEC 18000-6C通信协议.系统包括基带处理单元模型和总线模型等,通过模型来评估系统的性能和总线带宽的需求.为系统设计提供一套自顶向下的设计方法.

摘要： 本文设计了一个具有两个主端口、两个从端口、总线仲裁和地址译码组件的事物级AXI总线模型.该模型以ARM官方提供的AXI周期精确型事务级建模方法为基础,参考GFT通信机制抽象化总线信号和具体的握手信号,结合仲裁算法,使用System C语言进行建模,具有建模效率高和仿真速度快的优点.模型之间时钟和事件同步,模块之间通过端口和层次化通道通讯.本文建立了仿真测试平台,以一个完整的系统平台来测试总线建模是否正确,进行了随机访问测试和定向测试,测试涵盖了建模的各种功能,测试仿真结果表明AXI总线事务级模型通讯正常,功能正确.

摘要： 随着FPGA规模的不断扩大,加之FPGA内嵌入式处理器的出现,FPGA已经可以作为一个独立的处理系统完成诸多复杂的信号处理任务.传统的基于RTL级的硬件描述的设计方法在进行复杂系统设计时,存在诸多弊端,设计效率较低.随着SystemC的出现,一种新的系统级设计方法应运而生,基于SystemC的FPGA设计方法在设计效率、仿真、验证速度等方面都有很大提高.

摘要： 随着FPGA规模的不断扩大,加之FPGA内嵌入式处理器的出现,FPGA已经可以作为一个独立的处理系统完成诸多复杂的信号处理任务.传统的基于RTL级的硬件描述的设计方法在进行复杂系统设计时,存在诸多弊端,设计效率较低.随着SystemC的出现,一种新的系统级设计方法应运而生,基于SystemC的FPGA设计方法在设计效率、仿真、验证速度等方面都有很大提高.

摘要： 随着FPGA规模的不断扩大,加之FPGA内嵌入式处理器的出现,FPGA已经可以作为一个独立的处理系统完成诸多复杂的信号处理任务.传统的基于RTL级的硬件描述的设计方法在进行复杂系统设计时,存在诸多弊端,设计效率较低.随着SystemC的出现,一种新的系统级设计方法应运而生,基于SystemC的FPGA设计方法在设计效率、仿真、验证速度等方面都有很大提高.

摘要： 随着FPGA规模的不断扩大,加之FPGA内嵌入式处理器的出现,FPGA已经可以作为一个独立的处理系统完成诸多复杂的信号处理任务.传统的基于RTL级的硬件描述的设计方法在进行复杂系统设计时,存在诸多弊端,设计效率较低.随着SystemC的出现,一种新的系统级设计方法应运而生,基于SystemC的FPGA设计方法在设计效率、仿真、验证速度等方面都有很大提高.

摘要： 随着FPGA规模的不断扩大,加之FPGA内嵌入式处理器的出现,FPGA已经可以作为一个独立的处理系统完成诸多复杂的信号处理任务.传统的基于RTL级的硬件描述的设计方法在进行复杂系统设计时,存在诸多弊端,设计效率较低.随着SystemC的出现,一种新的系统级设计方法应运而生,基于SystemC的FPGA设计方法在设计效率、仿真、验证速度等方面都有很大提高.

摘要： 在SoC和嵌入式系统设计中,软硬件协同设计已经成为一个难点.本文提出了三种基于SystemC的软硬件协同设计的方法,分析了它们的优缺点和应用范围.由于SystemC同时拥有强大的软件编程和硬件仿真能力,使其成为SoC和嵌入式系统设计中软硬件协同设计的有力工具.

摘要： 在SoC和嵌入式系统设计中,软硬件协同设计已经成为一个难点.本文提出了三种基于SystemC的软硬件协同设计的方法,分析了它们的优缺点和应用范围.由于SystemC同时拥有强大的软件编程和硬件仿真能力,使其成为SoC和嵌入式系统设计中软硬件协同设计的有力工具.

摘要： 在SoC和嵌入式系统设计中,软硬件协同设计已经成为一个难点.本文提出了三种基于SystemC的软硬件协同设计的方法,分析了它们的优缺点和应用范围.由于SystemC同时拥有强大的软件编程和硬件仿真能力,使其成为SoC和嵌入式系统设计中软硬件协同设计的有力工具.

摘要： 在SoC和嵌入式系统设计中,软硬件协同设计已经成为一个难点.本文提出了三种基于SystemC的软硬件协同设计的方法,分析了它们的优缺点和应用范围.由于SystemC同时拥有强大的软件编程和硬件仿真能力,使其成为SoC和嵌入式系统设计中软硬件协同设计的有力工具.

摘要： 在SoC和嵌入式系统设计中,软硬件协同设计已经成为一个难点.本文提出了三种基于SystemC的软硬件协同设计的方法,分析了它们的优缺点和应用范围.由于SystemC同时拥有强大的软件编程和硬件仿真能力,使其成为SoC和嵌入式系统设计中软硬件协同设计的有力工具.

摘要： 本发明涉及一种基于SystemC和TLM模型的GPU纹理缓冲区数据存储硬件及存储装置，其中存储硬件包括：地址校验单元，用于校验纹理数据地址的有效性，当判断所述纹理数据地址有效时，生成并发送有效信息；写缓冲区单元，用于接收到有效信息时，将纹理数据写入内存空间单元内；读缓冲区单元，用于接收到有效信息时，从内存空间单元中读出纹理数据；内存空间单元，用于接收写缓冲区单元写入的纹理数据，或将纹理数据提供给读缓冲区单元；存储数据显示单元，用于显示写缓冲区单元写入的纹理数据，以及读缓冲区单元读出的纹理数据的大小，并进行性能评估。本发明的存储硬件，能够高速存储大量纹理图像缓冲数据，提高访问速度。

摘要： 本发明涉及计算机硬件建模技术领域，尤其涉及一种基于SystemC的图形处理器事务级TLM模型图像输出方法。该图形处理器TLM模型图像输出方法包括颜色缓冲区类型判断，读取相应的颜色缓冲区，转换像素排列方式，转换像素颜色分量排列方式，新建图像文件并将转换后的颜色数据写入该文件和输出图像对比等步骤。解决了通过图片显示快速验证GPU硬件模型正确性的问题，有效地帮助了GPU模型设计开发与验证，并给RTL设计开发与验证提供了有力的支持。

摘要： 本发明涉及计算机硬件建模技术领域，尤其涉及一种基于SystemC的GPU软硬件交互TLM模型。该基于SystemC的GPU软硬件交互TLM模型包含主机代理层模型和主机接口层模型，其中主机代理层模型提供了软件驱动与主机接口层模型的交互途径，主机接口层模型提供了主机代理层模型与GPU硬件TLM模型的交互途径，交互的内容包括OpenGL CM(Command Packet)命令包的下发，体系结构寄存器的读写，中断处理，图像和纹理数据加载或获取。本发明实现了基于TLM模型的GPU软硬件模型交互方法，解决了GPU建模中软件驱动与硬件模型交互问题，有效地帮助了RTL设计开发与验证。

摘要： 本发明涉及一种基于SystemC和TLM模型的GPU颜色存储Cache模块的硬件及存储装置，所述硬件包括：初始化模块(10)，用于计算需要访问的颜色数据地址；Cache内存模块(20)，用于提供调用函数；Cache核模块(30)，用于根据所述颜色数据地址对所述调用函数进行调用，实现读Cache核操作和写Cache核操作。本发明的这种硬件，为颜色缓冲单元提供了一个通用的cachecore模型，解决了片外DDR访问带宽有限的限制问题。

摘要： 本发明涉及一种基于SystemC和C++的多线程数据传输系统，包括一个SystemC线程、N个C++线程和M个线程安全容器，C++线程为生产线程，C++线程进入唤醒状态，用于生成数据，并存储至线程安全容器中，当线程安全容器的数据量符合预设数据量需求时，C++线程进入阻塞状态；SystemC线程为消费线程，周期性获取线程安全容器中的数据量，当符合预设数据量需求时，从线程安全容器中读取数据进行处理，当读取完毕时，SystemC线程向C++线程发送唤醒指令，C++线程继续生成数据并存储至线程安全容器中。本发明能够基于多个线程实现数据并发传输，提高了虚拟平台与硬件联合仿真的传输速率。

摘要： 本发明涉及计算机硬件建模技术领域，提供的一种基于SystemC面向GPU顶点着色任务调度方法，包括：步骤1：初始化功能，若图形绘制FIFO中有数据，则通过事务级接口输出到图形绘制模块(2)，跳转到步骤2；否则若图形功能码使能变量glFunCodeEnable为使能，则通过事务级接口输出到功能码处理模块(3)，跳转到步骤3；否则若调试模式DebugMode为使能状态，则通过事务级接口输出到调试模块(4)，跳转到步骤4；否则循环执行步骤1；步骤2：执行图形绘制命令在简单模式和复杂模式下的处理和调度；步骤3：执行图形功能码的处理和调度；步骤4：执行调试模式下的数据处理和调度。

摘要： 本发明涉及一种基于SystemC的多GPU事务级模型装置及操作方法。装置包括依次连接的OpenGL驱动模型、主机模型、多GPU TLM模型、显存模型、显示模型和用于连接各个模型组件的事务级接口；操作方法包括以下步骤：1)OpenGL驱动模型接收图形应用下发的OpenGL命令；2)主机模型实现事务级接口；3)显存模型向各GPU模型提供图形绘制数据的写入和读出；4)显示模型将显存模型中的图像数据转换为可显示的图片格式。本发明基于软硬件协同建模语言SystemC提供了一种解决了芯片体系架构和相关功能单元尽早验证的需求，为多GPU图形处理应用开发提供了虚拟原型，为RTL设计提供了参考设计的一种基于SystemC的多GPU事务级模型装置及操作方法。

摘要： 本发明提供了一种基于SystemC的虚拟模型生成方法、系统、介质及设备，方法包括：接收用户输入的硬件模块的名称，并基于硬件模块执行第一脚本，以生成模型目录结构；接收用户输入的寄存器描述文件，通过第二脚本解析寄存器描述文件，以在模型目录结构中生成基于SystemC的寄存器模型；执行第三脚本，以基于寄存器模型在模型目录结构中生成硬件模块的虚拟模型的源码文件；接收用户在源码文件上添加的针对硬件模块的自定义功能信息，以得到实现自定义功能的虚拟模型。本发明极大缩短了硬件模块虚拟模型的开发时间。

摘要： 本发明涉及一种基于SystemC和C++的多线程数据传输系统，包括一个SystemC线程、N个C++线程和M个线程安全容器，C++线程为生产线程，C++线程进入唤醒状态，用于生成数据，并存储至线程安全容器中，当线程安全容器的数据量符合预设数据量需求时，C++线程进入阻塞状态；SystemC线程为消费线程，周期性获取线程安全容器中的数据量，当符合预设数据量需求时，从线程安全容器中读取数据进行处理，当读取完毕时，SystemC线程向C++线程发送唤醒指令，C++线程继续生成数据并存储至线程安全容器中。本发明能够基于多个线程实现数据并发传输，提高了虚拟平台与硬件联合仿真的传输速率。

摘要： 本发明涉及一种基于SystemC和C++的多线程数据传输系统，包括一个SystemC线程、N个C++线程和M个线程安全容器，SystemC线程与每一线程安全容器连接，每一线程安全容器与至少一个对应的C++线程连接，所述SystemC线程为生产线程，用于生成数据，并存储至线程安全容器中，在SystemC线程向线程安全容器中存储数据的过程中，C++线程处于阻塞状态，当线程安全容器的数据量符合C++线程的预设数据量需求符合预设数据量需求时，SystemC线程唤醒C++线程；C++线程为消费线程，用于在线程安全容器的数据量符合C++线程的预设数据量需求，被SystemC线程唤醒，从线程安全容器中读取数据进行处理。本发明能够基于多个线程实现数据并发传输，提高了虚拟平台与硬件联合仿真的传输速率。