VisualSim アーキテクト

ビジュアルシム

VisualSim モデル
オペレーティング·システム	Linux、OS X、Microsoft Windows
Webサイト	www.mirabilisdesign.com/new/visualsim/

VisualSim Architect は、電子システム、組み込みソフトウェア、半導体のモデリングとシミュレーションを行う電子システムレベルのソフトウェアです。VisualSim Architect は、カリフォルニア大学バークレー校の Ptolemy II 研究プロジェクトの商用版です。^[1]この製品は 2003 年に初めてリリースされました。VisualSim は、帯域幅の使用率、アプリケーションの応答時間、バッファ要件などの指標を使用してパフォーマンスのトレードオフ分析に使用できるグラフィカル ツールです。アルゴリズム、コンポーネント、ソフトウェア命令、ハードウェア/ソフトウェア パーティショニングのアーキテクチャ分析に使用できます。^[2]

VisualSimは、世界中で50社を超える企業と、同数の大学で研究プロジェクトに使用されています。Honeywell Aerospaceはプエルトリコ大学と提携し、VisualSimを使用して標準ベースの衛星プラットフォームを評価しました。^[3] NASA JPLは、次世代のインターフェース標準を開発するためのNexusイニシアチブに取り組みました。決定論的なタイミングと最大消費電力を満たす最適なインターフェースを選択するために、アーキテクトはPCIe、ギガビットイーサネット、RapidIOを含む10種類のプロトコルのモデルを構築し、同じワークロードの動作を比較しました。^[4]アメリカン大学シャルジャ校は、パフォーマンス評価方法論を使用して、アーキテクチャレベルでの探索を活用し、初期設計のトレードオフを支援しました。この論文^[5]では、教授はVisualSimツールを使用して開発されたシミュレーションプラットフォームを使用して、2つのメモリアーキテクチャ、つまりOpteronのダイレクトコネクトアーキテクチャとXeonマルチコアプロセッサの共有バスのパフォーマンスを比較しました。

システムアーキテクチャの改善に関する研究開発は、ネットワーク、航空電子工学、産業、半導体、高性能コンピューティングの分野で行われてきました。^[6] FPGA設計者は、VisualSimを使用して大規模な電子システムの高速仮想シミュレーションを実行できます。ザイリンクスのESLイニシアチブの一環として、同社はFPGA上のCPUのサポートを追加しました。^[7]

ブロック ダイアグラム エディターは、主要なグラフィカル ユーザー インターフェイスであり、ハードウェア、ソフトウェア、通信リソースのカスタマイズ可能なライブラリ ブロックでサポートされています。グラフィカル ビューアーをモデルに配置して、リアルタイムで表示したり、オフライン分析を保存したりできます。VisualSim は、SystemC モデリングをより高いレベルの抽象化に引き上げました。また、自動テンプレート生成と知的財産 (IP) ブロックのインポートも提供します。さらに、SystemC を「マイクロアーキテクチャ」レベルに引き上げるように設計された関数呼び出しを追加します。^[8]

VisualSim は、航空電子工学、自動車エレクトロニクス、組み込みシステム、高性能コンピューティング システム(HPC)、システム オン チップ(SoC) のパフォーマンス モデリング、アーキテクチャ探索/設計空間探索、および早期電力解析に広く使用されています。

提案されたシステムの VisualSim シミュレーション モデルは、概念レベル、機能レベル、アーキテクチャ レベルのモデリングというさまざまな階層レベルで開発できます。概念レベルのモデルには、衛星、航空機、地上車両などのシステムのネットワークを含めることができます。VisualSim 機能モデルには、電子機器、ソフトウェア、ネットワーク、およびワークロードの確率的定義が含まれます。さまざまな種類の統計トラフィック ジェネレーターとリソースのキューイング モデルが、ライブラリ フォルダーで使用できます。アーキテクチャ レベルでは、ハードウェア モデルとソフトウェア モデルに、プロセッサ、メモリ サブシステム、バス プロトコル、およびトレース ファイルのサイクル精度ブロックがあります。ソフトウェアの動作/アプリケーションの動作は、ステート マシン、フロー ダイアグラム、読み取り/書き込み操作、および IO アクティビティを使用して定義できます。アプリケーションとシステム プラットフォームのマッピングは、スプレッドシートで定義されます。異なるシステムまたはサブシステム間の通信アーキテクチャは、VisualSim ネットワーキングおよびワイヤレス ライブラリを使用して定義できます。ソフトウェア タスクの調停とスケジュールは、VisualSim スケジューラまたはスクリプト言語を使用して定義できます。レガシー モデルは、 SystemCまたは C/C++で構築されたサードパーティ モデルをインポートすることで取得できます。MatLabおよびSimulink を使用して開発されたアルゴリズムは、VisualSim モデルの一部として使用できます。

ロボットコンピュータビジョンシステムモデル

Webサイト	www.mirabilisdesign.com/new/visualsim/?s_cid=wiki_VisualSim_2

VisualSimは、モデル駆動型システムエンジニアリング活動のためのモデリングライブラリ^[9]を提供します。ライブラリは、仕様策定段階では仕様を最適化および検証するため、ハードウェアおよびソフトウェア開発段階では最適なアーキテクチャーを考案するため、製品のデバッグおよびテスト段階では実際の出力を一連の期待される結果と一致させるために使用されます。システム仕様の導出レベルのVisualSimは、トラフィック入力、動作システム定義、シンクの組み合わせとしてシステム動作の完全な視覚検査を提供します。このソリューションは、アルゴリズムやコードレベルの実装の詳細に立ち入ることなく、システム動作全体を非常に早い段階で可視化することで、MatLab/SimulinkやUML/SysMLなどのツールを補強します。典型的な使用例としては、Network-On-Chipを備えたマルチメディアSoC、^[10] Ethernet、CAN、LIN、FlexRayを使用した車載ネットワーク、潜水艦慣性システムなどが挙げられます。ハードウェアおよびソフトウェアレベルのVisualSimモデリングは、システム仕様が最適化および検証された後に構築されます。 VisualSimモデルに特定のハードウェア実装の詳細、ロジック、サイクルレベルのタイミングを追加することで、設計を改良できます。デバイスは、ボード、ボードセット、SoC、サブシステム、または知的財産（IP）です。実装の詳細には、プロセッサパイプライン、機能キャッシュ、^[11]アクセラレータ、バスアービターが含まれます。これらの改良により、システムの機能、パフォーマンス、および電力のサイクルごとおよびアドレスレベルの評価が可能になります。

ライブラリは、統計的、機能的、サイクル精度の抽象化レベルにあります。VisualSim ライブラリにはタイミングと電力の詳細が埋め込まれているため、同じモデルでパフォーマンス計算結果と電力測定値の両方が提供されます。^[12]ライブラリは、手動で、またはテキストまたは CSV ファイルを使用して、特定のテクノロジに合わせて構成できます。アーキテクトがカスタム コンポーネントを使用してシステムの動作やパフォーマンスを評価したい場合は、ライブラリ パラメータを変更してライブラリ構成を変更できます。ロボット コンピュータ ビジョン システム モデルの例。^[13]

アンバ・アクシ

Webサイト	www.mirabilisdesign.com/new/visualsim/?s_cid=wiki_VisualSim_2

デュアル チャネル DDR ベース メモリ サブシステム モデルのサンプル

Webサイト	www.mirabilisdesign.com/new/visualsim/?s_cid=wiki_VisualSim_2

半導体システム モデリング ツールキットは、複雑なハードウェア デバイスのトランザクション レベルおよびサイクル精度のモデルを生成します。このジェネレータと関連するハードウェア アーキテクチャ ライブラリを使用すると、C コードを記述したり、命令セットの複雑なスプレッドシートを作成したりすることなく、プラットフォーム アーキテクチャをグラフィカルに定義できます。仮想プラットフォームを使用して、コンポーネントを選択し、コンポーネントのサイズと速度を最適化し、調停アルゴリズムを定義できます。VisualSim モデリング ライブラリ ブロックは、迅速なモデル構築とシステムのボトルネックの早期予測に役立ちます。

メモリ技術: SDR、DDR、DDR2、DDR3、LPDDR、LPDDR2、LPDDR3、LPDDR4、フラッシュ、RAMBUS

プロセッサ キット: ARM Cortex (A、R、M) シリーズ、PowerPC、Intel、TI、AMD、Marvel

バス/インターフェース: AMBA AHB、APB、AXI、PCI、PCI-X、PCIe、RapidIO、SPI、NVMe、CoreConnect、FSB、BSB