全系统优化编译器的优势 - 基于SDSoC开发流程环境应用的详解以及其优势

具体到提升设计生产力这一点来说，我们就以一个32乘32 的浮点矩阵乘法设计来举例，如上图所示，正因为SDSoC开发环境特有的全系统优化编译器和系统级特征分析等功能，使得使用SDSoC进行设计后，用户可以在很短的时间内迅速生成系统配置和各种宏观、微观架构，探索最佳的互联和存储器接口，从而使得用户可以在最短的时间内探索出使用Zynq SoC设计的十几种可能的配置，并找到其中性能最佳的组合（图中用绿色圈出），继而继续使用SDSoC来具体进行设计实现和调试。

配合使用ARM 处理器提供的性能计数器和自动插入到可编程逻辑的AXI总线性能监视器收集到的各种性能数据，SDSoC还可以帮助系统架构师在最短的时间内探索出针对自己的应用平台和设计应用来说性能最佳的系统设计方案。与传统的软件硬件分别开发的流程相比可以节约大量的开发时间和成本。

SDSoC应用示例

介绍了这么多SDSoC的优势，相信不难看出，SDSoC提供的是一个真正的端到端流程。对用户来说，从C/C++代码入手，经过SDSoC，可以完成软硬件分区，生成RTL IP功能块，完成PS和PL之间的功能连接，包括硬件接口和软件驱动，最后针对目标设计平台产生出可以用来加载FPGA的比特流文件和可以用来启动操作系统的软件引导映像。所有这些在以往需要多个部门通力合作的工序如今都已经简化到SDSoC这一个开发环境中。

这里我们要强调一下，虽然对用户来说，整个图形化操作界面是软件和嵌入式开发人员非常熟悉的，所有的工序也都是在SDSoC这一个开发环境中执行和实现。但SDSoC并不是完全独立完成了包括估算、编译、调试和配置等等的过程，真正完成这些工序的仍然是在后台被SDSoC自动调用的各种赛灵思已经成熟商用的软件，包括Vivado、HLS、IPI和SDK等等。

换句话说，SDSoC的问世并不是为了替代在它之前已经用于Zynq SoC开发的各个独立的工具，而是将其整合在一起，并提供全系统编译和特征分析。是提升SoC开发的设计效率和生产力的一大利器。

下面我们来看一个简单的示例：

 

首先，所有算法输入可以都是由C/C++写成，或是有部分为Vivado HLS生成的IP，甚至可以就是由HDL写成的IP，只要将其设为C语言可调用IP即可。 主函数下面包含一个矩阵乘法，和一个矩阵加法。SDSoC读入设计的源代码，我们选择将矩阵乘法和加法在PL中加速，而主函数仍然留在PS中运行。要实现这样的软硬件分区，用户仅需在SDSoC中选择需要硬件加速的功能函数并指定即可。SDSoC会根据用户的划分来生成PS和PL之间的DataMover、配置硬件接口和软件驱动，输出成Vivado IPI工程，同时提供全系统性能分析和估算。用户可以根据需要对系统实现方式进行干预和改动。最后，SDSoC可以输出整个设计的FPGA比特流文件和可以用来启动操作系统的软件引导映像。

这一过程全部都在SDSoC的界面中完成，并且可以在短短数个小时内探索多个系统配置方案，找到相对最佳性能的实现方案，并加载到目标板上进行调试和验证。放在以往软硬件分别设计的传统流程上简直不可想象。

SDSoC 目标平台

赛灵思在2015年七月宣布开放正式版SDSoC开发环境，现在我们的官网可以下载这一软件，正式支持的开发板也在逐步增加中，除了在目前版本上打开SDSoC可以看到的包括赛灵思ZC702、706等开发平台，还有很多已经认证的第三方开发平台，更多的平台正在逐步加入。

打开SDSoC创建一个新的工程，就可以看到可选的Platform，下拉菜单显示的是目前版本上已经支持的所有内置平台。有些特定应用平台可能需要额外下载和安装，具体所有支持的平台列表可以在官网链接上查看。

此外赛灵思及其函数库合作伙伴还提供包括OpenCV、线性代数和信号处理在内的库函数。我们还新增了八家认证设计服务联盟成员以扩展生态系统，从而使世界各地的设计团队能够充分发挥全面可编程 Zynq SoC和MPSoC的性能进行自己的设计开发。

如果上面所列这些开发平台都不能满足您的设计需要，也没有问题，因为SDSoC同样支持您自己开发的含有Zynq SoC或MPSoC的开发板。当然，在使用SDSoC在您的开发板上进行设计之前，还需要把您的开发板转换成相应的设计平台描述文件，导入到SDSoC中，这样，在启动SDSoC并开始一个新的设计时，便可以在目标开发平台的下拉菜单中找到您自己的开发板。

要在SDSoC中创建客户定制平台并不复杂，只需要从现有的Vivado IPI工程和软件项目工程中导出工具所需的硬件平台和软件平台元数据，最后将数据以SDSoC要求的形式打包放入指定的路径即可。更具体的操作方法和流程，欢迎查看SDSoC安装目录下的UG1146文档以及相关快速入门视频，具体做法在本文不做深入讨论。

小结

这篇短文旨在帮助大家了解赛灵思针对提升异构Zynq SoC以及MPSoC的设计生产力而推出的SDSoC开发环境，通过对赛灵思软件定义相关解决方案的介绍，以及对使用SDSoC前后Zynq SoC开发流程的比较，希望让大家有个更直观的认识，选用更先进高效的设计工具，提升SoC设计生产力。

衷心祝愿大家在全面可编程逻辑设计之路上收获更多喜悦，让Xilinx和SDSoC为您的成功助力。