ESL设计的核心——事务级建模介绍

关于ESL的描述更多侧重于它在方法学上的抽象描述，实现ESL设计的核心是事务级建模（TLM，Transaction Level Modeling）。

要实现ESL的设计流程，包括系统级描述、体系结构设计、软硬件划分、软硬件协同设计和验证，都离不开事务级建模。

在系统级的设计中，首先要解决的问题是如何描述系统也就是所谓系统建模。在当前的集成电路设计中，算法层次上建立的功能模型（ALF，Algorithm Function）没有时序的概念，而且它与体系结构及具体实现关系并不大，没有办法进行进一步的性能分析。

而RTL层次上的模型则关注电路在寄存器、连线层次上的细节，所以模型的建立和仿真都需要很长的时间。如何在这两个抽象层次之间再引入一个抽象层次一直是众多设计师努力解决的问题，而这个引入的抽象层次就是事务级模型。

通过在算法抽象层（ALF）和RTL抽象层之间增加一事务层（TLM）设计师可以更加有效地开展功能仿真。

事务级建模可以为算法选择，软硬件划分，协同仿真的接口建模提供折中的评价方法。同时可以实现较早地开始软件开发，验证体系结构，减小产品的开发周期，提高设计成功率。可以说事务级建模是ESL设计方法学的核心。

这里讲的事务是指模块之间的数据和事件的交互。数据交换可以是一个或多个字，或者是一种数据结构，而同步或者中断等则属于事件的交互。事务级建模的核心概念是在一个系统建模的过程中将运算功能和通信功能分开，模块之间的通信透过函数调用来实现。

与寄存器传输级模型相比较，事务级建模可以减少事件和信息的处理，而且事务级模型所需的程序代码更少，执行速度更快，并且能够根据实际需要提供足够的设计精度。根据描述系统精度的不同，事务级模型可以分为3种，即没有时序信息的模型、周期近似的模型和精确到每个周期的模型。

没有时序信息的事务级模型的建模和仿真速度最快，而精确到周期的事务级最慢。根据一些公司的经验，没有时序信息的事务级模型的仿真速度要比RTL模型快1000～10000倍，带有时序信息的模型比RTL快100～1000倍，而精确到周期的模型比RTL快10～100倍。