使用英特尔Simics仿真器创建软件开发虚拟平台

英特尔Agilex5 FPGA SoC 正为您而来，面向英特尔FPGA的新版 Simics 仿真器将帮助软件开发团队提前编写这些器件的代码。英特尔Agilex5 FPGA SoC 具有全新的硬核处理器系统 ( HPS )，它由一个双核 Arm Cortex-A76 和一个双核 Arm Cortex-A55 处理器组成，并集成了一个系统内存管理单元，可通过统一的内存模型实现系统级硬件虚拟化。HPS 的设计支持将硬件虚拟化扩展到 FPGA SoC 可编程逻辑结构中的实例化外设，并为早期软件开发创建虚拟平台（有时称为“左移”方法），从而缩短开发、测试新产品所需的总时间。

英特尔Agilex5 HPS 是英特尔Agilex7 FPGA SoC 中 HPS 的升级版。每个 Arm Cortex-A76 处理器都有 64-Kbyte 指令和数据高速缓存，以及 256-Kbyte 二级高速缓存。每个 Arm Cortex-A55 处理器都有 32-Kbyte 指令和数据高速缓存，以及 128-Kbyte 二级高速缓存。Arm Cortex-A76 和 Arm Cortex-A55 处理器的最大时钟频率分别为 1.8 GHz 和 1.5 GHz，HPS 集群中的四颗 Arm Cortex 处理器共享一个 2-Mbyte 三级高速缓存。双核 Arm Cortex 处理器可采用大核/小核（A76/A55）配置。

集成到英特尔Agilex5 FPGA SoC 中的 HPS 还在其外设子系统中增加了一组 I/O 模块，包括三个改进的以太网 MAC（支持 1-Gbps 以太网且提供对 IEEE-1588 时间敏感型网络 (TSN) 的硬件支持）、升级的 NAND 闪存和 MMC 内存控制器（集成 DMA 控制器）、USB 3.1 和 USB 2.0 端口、多个 I2C 和 I3C 端口、UART 和四个 SPI 端口。面向英特尔FPGA 的英特尔Simics 仿真器对所有这些 I/O 组件进行了建模，支持软件开发团队将开发周期提前大约 6 至 9 个月。这些时间可以用来丰富功能、提高软件质量。 英特尔 Agilex 5 FPGA SoC 的 HPS 架构改进助力这些中级器件满足众多嵌入式市场的需求，包括：

无线通信

固网通信

数据中心加速

工业应用

这些类型的应用需要在大型软件堆栈上进行大量的软件开发。英特尔Agilex5 FPGA SoC 目前由 Linux Kernel Archives (kernel.org) 中的开源 Linux 操作系统堆栈提供长期支持。英特尔还支持基于 Linux 基金会 Zephyr Project 的 RTOS。英特尔Agilex5 FPGA SoC 的 TSN 软件堆栈支持 Linux 操作系统和 Zephyr Project 的 RTOS。

创建软件开发虚拟平台

从软件角度来看，利用面向英特尔 FPGA 的英特尔 Simics 仿真器构建的虚拟平台，可以提前启动传统上依赖 FPGA 原型的硬件/软件集成，从而降低开发风险和成本。在使用虚拟原型进行软件开发时，软件开发人员会使用与实际硬件编程相同的常用工具，包括编译器、调试器和仿真器。虚拟原型可帮助开发人员查看硬件内部结构，从而更深入地洞察设计的内部结构，虚拟原型同时支持故障注入，以便开发人员对硬件/软件设计进行更全面的测试。

面向英特尔 FPGA 的英特尔 Simics 仿真器在主机 PC 上运行，可模拟目标硬件。由于虚拟原型不需要物理硬件，完全在 PC 上运行，因此虚拟平台可以分发给全球的开发团队，从而大幅提高软件团队的开发效率和吞吐量。

使用面向英特尔 FPGA 的英特尔 Simics 仿真器创建的虚拟平台不仅限于模拟 FPGA SoC 中的 HPS。通过为 FPGA SoC 中实例化的其他组件以及附加到 FPGA SoC 的组件提供适当的仿真模型，仿真器可作为虚拟平台运行，为整个设计提供基于软件的开发环境。因此，面向英特尔 FPGA 的英特尔 Simics 仿真器支持多个软件开发小组编写代码，而无需为这些小组提供工作原型硬件。与使用硬件原型相比，虚拟平台不仅成本更低，而且更易于分发至各地。

此外，在软件开发工作开始之前，虚拟平台的所有仿真模型都无需准备就绪。软件团队可以从 HPS 模拟开始，并在适当的仿真模型准备就绪后，通过后续的虚拟平台版本添加软件模块。这一流程允许在设计流程初期开始软件开发，并在硬件设计开始后协同推进软硬件工作。

自 2023 年第一季度以来，面向英特尔 FPGA 的英特尔 Simics 仿真器已全面开放下载权限，为客户提供了抢先体验的机会，赶快联系英特尔销售抢先体验吧~

审核编辑：汤梓红