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NOCS在系统级服务中的作用

soc的中枢神经系统正在扩展,以帮助管理诸如QoS和性能分析之类的事情。

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任何芯片上的网络(NoC)互连的主要目标是在满足或超过关键设计指标(PPA,等等)的同时,尽可能高效地在芯片周围移动数据,对设计闭合的影响尽可能小。这些网络已经成为soc的中枢神经系统,并开始在系统级服务中发挥更大的作用,如服务质量(QoS)、调试、性能分析、安全性和安全性,因为这些片上互连传输和“看到”大部分(如果不是全部的话)片上数据流。将NoC看作SoC的“全视眼”,您将更好地理解什么是技术上可能的。这里有一些:

服务质量

今天常见的高度异构的soc通常必须在非常严格的约束下运行。考虑一下移动电话上对于视频显示与成像系统、CPU或后台下载的不同需求配置。或者在无线电区域网络中,对以5G速度传送或传输的相同多样性流量的许多流的需求。在这些示例中,系统架构师必须通过复杂的算法非常仔细地管理服务质量(QoS),这些算法确保发送方和接收方之间所需的带宽和延迟得到满足,并且可能需要在运行时进行重新配置。这些可能需要通过软件进行配置——例如更改控制和状态寄存器。对于具有唯一外部内存(通常为LPDDR或DDR)的系统,QoS对于以满足所有应用程序需求的方式将内存带宽分配给所有请求者至关重要。

在更多的硬件控制和更多的软件控制之间有一个明显的权衡。您可以选择配置硬件功能,通过高优先级链路优先路由高优先级流量,而不是通过低优先级流量。或调节带宽或速率超出您定义的限制,从或到某些功能。或者您可以选择使用基于信用的流量控制之类的机制。这些选择可能对应用程序非常敏感,并且依赖于配置NoC时的大量灵活性。

系统诊断和性能测量

由于NoC可以看到在SoC周围传输的所有数据,因此可以在这里进行诊断和性能测量。由于NoC生成器正在构建整个网络结构,您不会希望侵入您自己的探测。正确的方法是让生成器为您插入探测,从一系列可能的类型中选择。探针可以检查传输中的数据,并收集带宽和延迟等指标。它们可以对包或事务属性进行过滤,以生成性能直方图、事件统计和跟踪。如果您已经熟悉了cpu中的跟踪、采样和性能计数器功能,那么您就已经熟悉了NoC互连中内置的可观察性和数据捕获功能。

这些功能在设计期间显然是有益的,但它们也可以在硬件中实现,以进行运行时监控。在这种情况下,可以将探测器连接到标准调试基础架构,如Amba Coresight或倾倒到内部存储器。

系统安全调解

安全是另一个重要领域,NoC不仅可以提供并展示与ISO 26262标准的自身逻辑合适的合规性。它也是一种用于整体中介系统中的安全性的中央资源。首先,出于实际原因,只有很少的SOC,使用所有组件测量到共同的SUL安全水平。应该配置NOC以在需要的情况下添加和检查奇偶校验或ECC,以便配置和检查通信超时,甚至用于配置某些NOC单位以在LOCK-Step中使用重复工作。此外,如果需要,NOC应该能够检测甚至隔离错误的硬件功能,以准备重置/重启。

最后一点对于必须符合ASIL D电平的芯片尤为重要,再次给出了系统中的其他IP的混合,这不一定会升到该水平。这种筹码中安全岛的概念变得非常受欢迎。该岛通过NOC认证到ASIL D并监控完整设计的行为,要求NOC支持根据需要进行检测,隔离和其他功能。

系统安全

安全是另一个热门系统领域,NoC可以在该领域增加进一步的防御。作为一个网络,您可能希望NoC能够提供防火墙。最好的做!最先进的noc可以根据设计器定义的测试集过滤流量,并根据设计器定义的规则集对系统作出响应。例如,这些防火墙可能安装在安全区域和非安全区域之间。防火墙将被编程来阻止或毒害违反不安全区域和安全区域之间的规则的数据,然后对存在问题的系统级别作出响应。当然,为了降低“模糊”的有效性,架构师可能会选择不让防火墙响应问题和它所采取的行动,从而降低黑客识别系统知道自己被攻击的能力。此外,您将希望在安全策略的中心具有强大的信任根或类似的机制。NoC互联防火墙可以为Arm的TrustZone和平台安全架构(PSA)框架等行业标准安全架构增加额外的一层防御,创建真正的系统级深度防御。

最先进的NoC互连为片上数据流提供了无与伦比的可见性,可以利用它来改善SoC QoS(从而提高性能)、安全性和安全性。Arteris IP通过我们的NoC IP和相关产品提供这个范围内的解决方案。你可以了解更多在这里在这里在这里



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