虹科新品|VisualSim——一款完整的电子系统级建模、架构设计与性能分析工具

虹科-VisualSim

新品发布

VisualSim概述

VisualSim是一款完整的电子系统级建模、架构设计与性能分析工具，一个用于系统规约设计、分析与验证的系统工程学解决方案。VisualSim使用图形化环境来构建诸如分布式、网络化处理系统，或 SoC/FPGA 这样的高性能半导体产品的事务级模型。 借助 VisualSim的快速虚拟原型开发技术，设计团队在项目开发的前期阶段即可对一个电子系统的不同硬件、软件实现方案进行快速的性能分析与研究评价，验证和优化系统设计构想，得到能够满足全部约束条件的最优系统实现方案。

聚焦汽车应用领域，早期的汽车系统探索、功率探索和性能建模能够理解操作并消除风险，从而提高可扩展性。VisualSim在汽车OEM和一级供应商的应用场景，重点在汽车电子、网络和软件调度方面，应用包括以下：

汽车网络规划

汽车网络架构原型开发(支持车载以太网、时间敏感网络TSN、CAN/CANFD、LIN、Flexray总线）：

• 汽车智能网关的仿真与分析；

• ADAS系统建模与分析；

• AVB系统仿真与分析；

• 远程信息处理和驾驶辅助系统的视频处理；

ECU硬件架构

• 探索不同的CPU策略，ECU接收和发送的缓冲区使用率；

• 汽车ECU的架构探索、性能分析、节点到节点的距离、功率测量和动态功率分析。

• 汽车制动系统仿真，确定ECU硬件、权衡导线长度和功耗；

软件服务的质量检测

• 在ECU和传感器的网络中的AUTOSAR性能；

• 基于AUTOSAR的系统任务调度；

功能安全Functional safety

• ISO-26262和ASIL符合性检查（其中ISO-26262功能安全——硬件、软件、网络、操作系统、电源和ASIL认证）；

• 主动故障注入的情况分析；

• 系统瓶颈和死锁；

• SOTIF (ISO 21448)支持自动驾驶；

<<  VisualSim在汽车领域的应用 >>

VisualSimArchitect

VisualSim Architect 是 Mirabilis Design 的旗舰产品，该平台应用于探索仿真各种系统的结构--半导体、软件架构、汽车网络模拟、汽车关键功能模拟，成像、信号处理、控制系统和网络等等。

VisualSim Architect是一个用于层次化系统建模、交互式仿真执行和分析的图形化工具环境。采用一个图形化和层次化的建模环境，具有开放的DTD XML数据库，多域仿真和第三方工具、语言和模拟器的接口。

VisualSim Architect带有大量的建模组件、技术IP块和工具，以开发完整的自定义组件/子系统。使用建模库可以快速构建模型，用适当的计算模型进行仿真，并利用生成的报告进行分析。

为了支持准确的建模，框图编辑器具有错误检测和报告、语法检查器、图形调试器、跟踪和记录功能。创新的库管理能够在世界各地的建模平台上共享子系统，并集成到版本控制软件中。借助VisualSim的模型组件库和用户定制模型，用户可以在短时间内构造复杂的系统模型。

系统工程师、架构师、设计师和验证工程师可以探索和验证规范，为架构实现生成测试，并通过集成C或RTL代码、附加仪器和运行硬件在环（HiL）仿真来验证最终产品。VisualSim解决方案为客户提供的核心价值是将既往模糊的系统设计经验表述为可视化的可执行系统规约；在系统总体架构层面上进行快速的产品成本、性能和功耗的综合评估；为优化和差异化产品设计创新提供便利。VisualSim Architect包含完整的建模组件库、仿真引擎、XML 数据库、报告生成工具和图形化调试工具，其软件与接口构成如下图所示。

VisualSimArchitect关键特性

1.图形化开发

由四个模型构建选项组成，为实现首选方法提供了灵活性：

• 方框图

• 有限状态机

• 脚本编辑器

• 编程功能

2.多域融合

计算模型：离散事件、同步数据流、连续时间、有限状态机和SystemC。

3.模型库

大量基本化建模组件库，包括流量生成器、文件读写器、变量和参数管理、数学运算符、算法、绘图仪、显示和队列。

4.分层模型

类和动态实例化-块状图、代码、脚本和FSM可以作为独立的块来构建并分层组装。对独立块的改变将立即更新引用它们的任何模型。

5.XML数据库

使用一个开放的DTD（Document TypeDefinition，文档类型定义），可以很容易地从其他工具中导入/导出，如使用一个自定义脚本的SysML。文件的尺寸很小，因为它们引用了其他的XML文件，并且是可使用的。在这个模型文件中只记录了针对这个实例的变化。

6.调试平台

图形化调试，包括模型执行的动画、监听器、缓冲区使用和利用率的可视化报告、断点、检查点以存储中间模型状态。

7.报告生成器

提供500多份用户配置报告，包括延迟、吞吐量、利用率、缓冲区占用率、退出/进入次数、消耗的功率、峰值功率、功率/设备、功率/任务、累积功率、命中率、停滞时间和服务质量。

8.运行模拟器

使用命令行脚本运行Monte-Carlo模拟的许可。这在同时运行大量的参数扫描时非常有用，分布在多个核心和服务器群上。

9.工业级技术IP

硬件组件的标准库，如处理器、存储器、缓存、总线、接口、DMA、网络、软件任务和RTOS。这些技术IP与VisualSim Architect框图编辑器集成。技术IP是模型能够如此快速构建的主要原因。

10.接口类型

被集成到VisualSim仿真器的内核，支持的接口：包括trace记录文件、文本文件导入和导出、与硬件，仪器和FPGA板对接的数据包接口、SystemC、MatLab/Simulink、C/C++/Java/Python代码和其他XML接口。

11.基础设备需求

允许模型可以分布在整个网络中，VisualSim是独立于平台的，需要不到1GB的磁盘空间，大约2GB的内存，一个大规模的模型大约是3MB大小。

12.模型大小和模拟器速度

仿真器的速度--VisualSim能够构建300个层次的模型，仿真器的速度是业内最快的。

VisualSimArchitect软件一览