AXI 总线 事务性能分析仪—VARON

VARON是一款针对Soc开发的硬件仿真进行优化的软件，运行于Cent OS Linux系统，需要有一定的VCS使用基础，适用于集成度偏高的Soc开发。VARON通过自主研发的IP连接到开发系统，并监视AXI总线上的多种属性和性能，从而使开发者能够更直观的观测系统的运行情况，从而有针对性的进行优化调整。

背景：

芯片现状：

1. 许多IP嵌入
2. 更复杂的交互
3. 准确的性能分析至关重要

开发遇到的问题：

1. 需要验证IP用于模拟和仿真，以及丰富的调试工具
2. 学习如何使用验证IP和调试工具是一个很大的挑战
3. 没有性能分析方面的专业知识，也不知道从哪里开始
4. 想用运行软件调试FPGA或ASIC芯片的性能，但主要厂商不提供
5. 处理大量信号级数据的速度慢
6. 用于性能分析工具和工作的总成本很高

大多数分析仪 ：

性能低下：

1. 需要验证IP用于模拟和仿真，以及丰富的调试工具
2. 不支持FPGA和ASIC
3. 处理大量信号级数据的耗时
4. 劳动力成本高

难以使用：

1. 手动实施验证IP
2. 需要性能分析方面的专业知识，使用有限类型的图表和使用工具的诀窍 

VARON：

高性能：   

     1. 一个完整的产品，带有可配置的片上验证IP和专有图形用户界面

     2. 支持模拟仿真、FPGA和ASIC

     3. 专用于事务级数据的性能分析非常快速

     4. 劳动成本低，实现时间短

易于使用：

    1. 自动引导验证IP的配置

    2. 通过丰富的图表和工具提示引导分析

VARON的优势

1. 涵盖LSI设计验证的整个过程

   

2. 完全可配置的验证IP满足用户需求

• 按端口组进行独立配置
• 易于分析系统中跨总线级联的事务

     3. 针对硬件仿真器进行了优化，以最大限度地提高速度

• 硬件IP将AXI数据缓冲到模拟器
• 监视器和缓冲区都是可综合的

      4. 分析时间短，数据处理速度快

• 在事务级别监视AXI
• 快速显示所有性能图表，不依赖于设计尺寸

AXI周期		1,000,000	10,000,000
分析时间（秒） 文件大小（字节）		8	95
		47,955,968	480,460,800
处理数量	读	377,007	3,776,145
	写	381,075	3,820,338
数据传输总量（字节）	读	9,186,842	92,111,540
	写	9,291,924	93,326,480

      5. 通过丰富的性能图表组合进行非常简单的分析

• 每个端口组20个图表
• 通过6种图表类型了解2个分析目标的5个关键设计标准

目标	设计准则	图表类型	备注
响应时间	按端口或ID列出的延迟	直方图	延迟分布
		最大值/最小值/均值
	按端口或ID列出的事务	时间图	随着时间的推移，循环准确地映射事务
总线使用效率	按端口或ID列出的数据传输总量	圆形分格统计图表	空闲周期->总线利用率
		条形图	端口或ID之间的比较
	按端口或ID的突发长度	直方图	突发长度分布
	按端口或ID列出的单位时间的数据传输量	堆叠时序图	一段时间内所有端口或所有ID的总数据传输量
		条形时序图	每个端口或ID随时间的数据传输量
		最大值/最小值/均值
		直方图	数据传输量分布

 

      6.工具帮助用户进行详细的调试

• 放大/缩小以验证整体趋势
• 放大/正常大小，跳转到时间和工具提示来检查本地数据

单位时间的数据传输量：正常大小（左）、放大（右）

 

• 水平能够同步显示3个时序图，以在一个时间窗口内验证相关数据

按条形图显示单位时间的数据传输量（上）
堆叠视图显示单位时间的数据传输量（中）
事务时间表（下）

• 找出超出范围来突出显示5个图表中超出预期的数据

              --延迟直方图、事务时序图、堆叠/条形图时序图和单位时间数据传输周期直方图

事务时间表（上）
延迟直方图（下）

• 由图表设计的工具提示，用于感兴趣的详细数据

              --左键单击出现，右键单击锁定/移动/删除

              --上图例子：

                      延迟直方图：在端口0有35个事务，延迟为138–143

                      事务时序图：端口0: ID 01事务开始于时间12和145，具有0等待、131访问(延迟)和8字传输

模拟仿真的设计流程

AXI时间测量

1. AXI读事务

   

2. AXI写事务

   

附录

性能图表：