[发明专利]基于硬件分层级的可扩展硬件平台及扩展方法

说明书

本发明提供一种基于硬件分层级的可扩展硬件平台及扩展方法，所述基于硬件分层级的可扩展硬件平台包括：业务模块，包括与不同业务对应的业务单元；控制模块，包括不同层级的控制器，与所述业务单元连接的控制器为一级控制器，与所述一级控制器连接的控制器为二级控制器；其中，所述业务单元与所连接的一级控制器组成一个单一功能模块，所述一级控制器为所连接的业务单元提供运行业务所需的用户时钟、系统总线以及管理接口，所述二级控制器为所连接的一级控制器提供一级用户时钟、一级系统总线以及一级管理接口。本发明将控制模块与业务模块分离，两者通过特定的接口互连，可以单独对两者进行各自的升级与修改，而不会影响整个系统的运行。

技术领域

本发明属于电路设计的技术领域，涉及一种硬件平台，特别是涉及一种基于硬件分层级的可扩展硬件平台及扩展方法。

背景技术

随着半导体工艺的飞速发展，ASIC/SOC(Application Specific IntegratedCircuit，专用芯片/System-on-a-Chip，片上系统)等数字芯片不断向超大规模的方向发展，动辄上亿、数十亿计的门级电路层出不穷，且往更高集成度、高成本以及高风险等方向发展。因此对于硅前验证提出了更高的要求，由于目前基于UVM(Universal VerificationMethodology，通用验证方法学)的软件仿真有其自身的局限性，例如过分依赖于验证人员的经验，测试用例全面性以及可实现性，都对系统级的验证提出了更高的要求，因此基于硬件加速的仿真器则显得越来越重要。对于硬件平台，无论是基于ASIC的还是基于FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)的硬件平台，随着半导体门数的飞速发展，对于硬件平台的可靠性，集成度以及易用性，尤其是可扩展性也提出了更高的要求。

目前，在传统的硬件平台中，特别是在大规模需求的硬件平台中，大部分是采用单板上集成控制器和多块业务单元的形式，这种形式由于一块电路板上集成多块大型芯片，其PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)的设计会比较复杂，通常需要花费数月的时间进行布局布线，其层数一般会在40层以上，功耗高，电源设计复杂，而且EMI(Electromagnetic Interference，电磁干扰)风险较高等，而且对于单板回板调试也会非常复杂，整个研发过程会花费大量的研发和测试时间和资源。虽然在传统形式下，由于使用一块板卡，因此可以获取较好的互连特性。然而当产品发布后，客户在使用产品的过程中，如果其中一块主芯片发生问题，整个硬件板卡就需要全部更换返修，甚至报废，对于产品售后以及用户体验都会产生很多不良的影响。

因此，如何提供一种基于硬件分层级的可扩展硬件平台及扩展方法，以解决现有技术无法提供一种模块化且可灵活配置的可扩展硬件平台等缺陷，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于硬件分层级的可扩展硬件平台及扩展方法，用于解决现有技术无法提供一种模块化且可灵活配置的可扩展硬件平台的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种基于硬件分层级的可扩展硬件平台，所述基于硬件分层级的可扩展硬件平台包括：业务模块，包括与不同业务对应的业务单元；控制模块，包括不同层级的控制器，与所述业务单元连接的控制器为一级控制器，与所述一级控制器连接的控制器为二级控制器；其中，所述业务单元与所连接的一级控制器组成一个单一功能模块，所述一级控制器为所连接的业务单元提供运行业务所需的用户时钟、系统总线以及管理接口，所述二级控制器为所连接的一级控制器提供一级用户时钟、一级系统总线以及一级管理接口。

于本发明的一实施例中，所述控制模块还包括三级控制器和四级控制器；所述二级控制器控制4个所述一级控制器，所述三级控制器控制8个所述二级控制器，所述四级控制器控制4个所述三级控制器。

于本发明的一实施例中，根据芯片设计规模的不同需求，由所述控制模块中配置与需求适合的对应级别的控制器作为最高级别控制器。