基于ESL的MPEG-4解碼SoC軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì).pdf

1、本文論述了基于ESL的MPEG-4解碼SoC軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)。 隨著SoC(System on Chip)系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜度的不斷提高，設(shè)計(jì)前期在系統(tǒng)級(jí)別進(jìn)行軟硬件劃分對(duì)SoC各方面性能的影響日趨增加，迫切需要高效快速性能分析和驗(yàn)證方法學(xué)。SoC是軟硬件混和的系統(tǒng)，需要對(duì)其進(jìn)行軟硬件協(xié)同仿真和驗(yàn)證，目前的RTL級(jí)別的設(shè)計(jì)方法軟硬件協(xié)同仿真在整個(gè)設(shè)計(jì)周期的中后期才開始進(jìn)行，不利于盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的瓶頸。先進(jìn)的視頻解碼SoC系統(tǒng)需要在設(shè)計(jì)前

2、期在系統(tǒng)級(jí)別進(jìn)行軟硬件規(guī)劃，同時(shí)在迫切需要高效的性能分析和驗(yàn)證方法平臺(tái)對(duì)算法從架構(gòu)層次上優(yōu)化性能。只有采用新的設(shè)計(jì)方法學(xué)才能解決問題。 本文將先進(jìn)的電子系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)方法學(xué)（Electronic System Level ， ESL）引入SoC視頻解碼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中。通過研究發(fā)現(xiàn)真正決定硬件系統(tǒng)性能的不是底層的RTL實(shí)現(xiàn)，而是系統(tǒng)架構(gòu)與算法數(shù)據(jù)流的相關(guān)模型。因此利用ESL設(shè)計(jì)平臺(tái)分析MPEG-4解碼系統(tǒng)的算法瓶頸發(fā)現(xiàn)軟件算法數(shù)據(jù)流處理

3、相關(guān)特性與架構(gòu)特性降低了系統(tǒng)性能，同時(shí)經(jīng)過對(duì)IDCT 、插值重建等算法進(jìn)行數(shù)據(jù)流特性分析，總結(jié)出軟硬件劃分策略并進(jìn)行必要的軟硬件劃分，提出合理的硬件加速模型架構(gòu)。 同時(shí)采用周期精確的SystemC對(duì)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值、IDCT與宏塊重建模塊進(jìn)行建模，把解碼加速模塊的設(shè)計(jì)核心放在數(shù)據(jù)通路的設(shè)計(jì)上，采用的了高效的外部數(shù)據(jù)訪存機(jī)制與內(nèi)部處理的暫存機(jī)制，同時(shí)根據(jù)算法特點(diǎn)優(yōu)化運(yùn)算電路模型，有效的提升了硬件的性能。 最終建立起基于ESL的