在察覺到芯片設計環境中存在的規范管理問題后,工程師出身的Jeremy Ralph創辦了一家名為Productivity Design Tools的公司,提供能自動從規范生成代碼和文檔的電子系統級(ESL)設計工具。

該公司日前宣布將開發一種針對存儲器映射寄存器的軟知識產權(IP)生成器:SpectaReg。SpectaReg接受高級XML規范,生成硬件和軟件設計需要的不同“視圖(view)”,包括RTL代碼、一個測試平臺、斷言、器件驅動器的C頭文件和文檔。

Ralph曾是West Bay Semiconductors公司的一位芯片設計師。這家位于加拿大溫哥華的公司是開發Sonet/SDH光網絡ASSP芯片的新創企業,于2003年被Intel公司收購。Ralph在Intel呆了大約9個月的時間,直到他決定開設Productivity Design Tools公司。

“我認真考慮過我所做的工作,并試圖尋找真正的用戶需求。”Ralph表示,“根據我的經驗,我發現人們經常進行重復勞動。雖然每個人都從相同的規范著手,但卻是基于不同的版本,因此很多時候各項工作無法同步。”

Ralph指出,對設計作了某些修改但忘記更新規范是常有的事。“這意味著驗證人員嘗試測試的是錯誤的版本,從而造成時間和精力的極大浪費。”他說。

Ralph是在2004年組建Productivity Design Tools公司的。他是SpectaReg工具中關鍵技術SpectaGen Framework的首要開發者。SpectaGen Framework引擎可以根據高級規范生成硬件和軟件視圖。SpectaReg是特別針對存儲器映射寄存器而開發的定制框架版本,目前正在進行beta測試,有望明年初交付使用。

“我在年輕時就很有事業心,但這是我第一次真正全力以赴追求的事業。”Ralph表示。這也是Ralph第一次涉足工具開發行業,雖然他在當芯片設計師時就曾編寫過一些“特別”工具。

Productivity Design Tools是許多以ESL為目標的新創企業之一,一些分析人士認為ESL是未來EDA產業增長的主要源動力。事實上,Denali Software公司最近就推出了一款名為Blueprint的工具,該工具非常類似于SpectaReg,它也能根據高級別規范為寄存器生成硬件和軟件視圖。

不過Ralph相信Productivity Design Tools公司與眾不同。舉例來說,SpectaReg工具是根據Spirit協會的1.1 XML規范的擴展版本生成代碼的。而Denali使用新的高級語言,稱為寄存器描述語言(RDL),該公司希望能將其發展為行業標準。

圖1: SpectaGen將規范轉化為代碼

從更長遠來看,Ralph相信他的公司會從眾多ESL供應商中脫穎而出,因為其解決方案具有極好的可擴展性。例如SpectaGen Framework能幫助設計師擴展捕獲的IP規范范圍,并能利用基于Phthon的編程接口改變所生成的代碼和文檔。“許多其它ESL公司都試圖提供以特殊方式工作的解決方案,但對于那些擁有內部工具的人們來說這種解決方案根本無法使用。”Ralph說,“如果要用的話,他們必須修改內部的解決方案。而我們提供的工具允許用戶根據他們自己特殊的做事方式加以擴展。”

Ralph還指出,SpectaGen不要求采用Spirit 1.1 XML規范作為輸入,擁有自己的XML標準的公司也可以使用SpectaGen。同樣的,用戶可以決定所生成的RTL代碼的外觀,并通過工具配置生成指定外觀的代碼。

這也回答了生成的RTL代碼如何與手工代碼進行比較的問題。“因為SpectaGen可以定制,因此我認為生成的代碼效率能達到定制代碼的水平。”Ralph說,“如果用戶只想使用默認設置,那么優化程度也只能達到我所能達到的水平。”

一旦規范輸入后,SpectaGen就可以生成基于XML的數據表(可轉換成HTML或PDH格式)、包含VHDL、Specman或Vera在內的任意語言形式的測試平臺、用于器件驅動的C頭文件、屬性規范語言(PSL)或SystemVerilog等形式的斷言、以及用于硬件設計的Verilog或VHDL RTL代碼。如果規范有所變化,那么相應視圖也會隨之改變。

基于SpectaGen的第一款產品SpectaReg主要針對的是存儲器映射寄存器,它包含了預先定義的標準對象,可以幫助用戶定義和規定存儲器映射圖。雖然演示時采用的是VHDL RTL代碼和測試平臺,但它同樣支持其它語言。

Ralph確信他已經找到了絕妙的應用領域,因為存儲器映射寄存器已被廣泛應用于那些融合了硬件和嵌入式軟件的系統中。這些系統通常提供硬件與軟件之間的接口。“對于那些設計可通過寄存器配置的復雜芯片的網絡公司來說,SpectaGen是再好不過的工具了。”Ralph表示。

雖然Productivity Design Tools公司面臨著來自規模更大的Denali公司的競爭,但Ralph認為真正的競爭將來自于內部開發工具。“根據我們的經驗,內部工具不能很好地適應各個不同的項目。”Ralph說,“在生成或維護工具方面無法投入很多精力,因為開發這些工具的人通常還必須做芯片設計工作。”

SpectaReg計劃在2006年初發布,在這之后,Ralph還將尋找下一個合適的應用。“我準備先交付給用戶使用,然后再看需求在哪。”他說。

作者:葛立偉