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随着嵌入式系统和集成电路的规模和复杂度越来越大,用传统的系统设计方法越来越难以全面的分析系统的功能和性能,不再适应现代系统设计的需求。而ESL(Electronic System Level,电子系统级)设计方法以虚拟系统原型为基础,通过不同抽象层次的模型贯穿于从系统规格描述到软硬件实现的各个阶段,以更为全面可靠的动态模型而不是传统的静态设计方法来分析系统,实现了软件/硬件联合设计和验证,提高了系统的可靠性并且缩短了开发周期,特别是在复杂芯片的架构设计和验证阶段发挥着重要的作用。ESL方法正越来越多的用于系统级设计中。 骨干网的核心路由器是网络中的核心部分,其软件和硬件部分的规模都已经非常庞大,特别是路由器的核心芯片已经达到上亿门。如此复杂的系统依靠传统的设计方法难以分析清楚,ESL方法的诸多优点可以帮助工程师设计出更加高效和可靠的路由器芯片架构,特别是其核心芯片——转发芯片。转发芯片的最重要功能是处理IP报文并查表,而查表的性能往往不是线性的,难以分析清楚。依靠 ESL建模的方法则可以模拟转发芯片查表的真实行为,通过仿真可以分析转发芯片的性能和架构设计的合理性。 本文首先介绍了ESL的设计流程、虚拟系统原型和模型抽象层次,然后介绍了ESL的建模语言,特别重点介绍了TLM(Transaction Level Modeling)建模方法和建模语言。紧接着以路由器中的转发芯片为载体,将 ESL方法应用到转发芯片查表的建模中。通过仿真得出了转发芯片查表的性能,根据仿真结果分析了芯片架构设计的不合理之处,提出了优化的方案,使转发芯片的查表性能得到了较大的提高,证明了ESL方法的价值。