“在项目的最早期,当‘北辰’OS的架构师(小张团队)还在勾勒操作系统的核心模块(如内核、调度器、内存管理、图形栈)时,他们就可以利用‘女娲’的高层次综合(HLS)和系统级建模能力,快速地将这些软件模块的功能和性能需求,转化为可以在EDA平台上运行的虚拟原型(Virtual Prototype)。”
“与此同时,‘天枢’SoC的硬件架构师(陈家俊团队)也可以利用‘盘古’的架构设计与探索工具,快速搭建出不同的芯片硬件模型(比如采用不同数量和类型的CPU/GPU核、不同的缓存结构、不同的总线带宽等)。”
“然后,最关键的一步来了!”李志远强调道,“我们可以将软件的虚拟原型和硬件的架构模型,在统一的EDA仿真平台上进行系统级联合仿真(Co-simulation)!这意味着,在写下第一行RTL代码之前,我们就可以提前数月甚至一年以上,精确地评估不同软硬件组合方案的性能表现、功耗水平、以及潜在的瓶颈所在!”
“比如,我们可以仿真运行‘北辰’OS的图形渲染管线,看看当前的GPU配置是否足够支撑林总要求的流畅触控体验?如果不够,是增加GPU核心数量,还是优化显存带宽更有效?” “我们可以仿真运行‘北辰’OS的多任务调度场景,看看当前的CPU核心和总线架构,能否满足多个应用同时运行的需求?瓶颈是在CPU计算能力,还是在内存访问延迟?” “我们可以仿真运行基带协议栈的关键算法,看看是否需要为DSP增加特定的硬件加速指令?”
“通过这种架构级的协同探索,我们可以在设计的最初阶段,就做出最明智、最优化的软硬件架构决策,避免后期代价高昂的推倒重来!”
二、 从“各自为战”到“为你定制”:软硬件的深度协同优化
“当软硬件架构确定,进入具体的设计实现阶段后,我们的EDA平台将继续扮演‘粘合剂’和‘加速器’的角色。”
“软件团队在开发‘北辰’OS的过程中,可以利用平台提供的嵌入式软件性能分析工具(这部分可能还需要进一步开发和集成),实时监控OS内核、驱动、关键应用在‘天枢’硬件模型(可能是RTL级仿真模型,或基于FPGA的原型验证平台)上的运行情况,精确识别出性能瓶颈或功耗热点。”