18、基于UML的关键任务软件设计经验及片上系统验证流程

基于UML的关键任务软件设计经验及片上系统验证流程

1. 关键任务软件设计应用UML的经验

在关键任务软件系统设计中应用UML时，会遇到一些常见问题。通过不断记录在这类系统中应用面向对象技术所积累的经验，总结出了一些重要的经验教训。在这个过程中发现，过程问题和建模问题同样普遍。通过记录和应用这些从实践中获得的经验教训，有望持续提高软件设计的质量。

2. 片上系统（SoC）设计面临的危机

随着SoC等软硬件异构系统的复杂性不断增加，SoC设计面临两大危机：
- 设计危机 ：芯片复杂度每年增长58%，而设计生产率目前每年仅增长21%，导致设计生产率差距，现有的SoC设计方法无法适应其复杂性的增长。
- 验证危机 ：超过70%的SoC开发生命周期用于验证设计的正确性，但即使投入巨大的验证工作，大多数芯片在发布后仍需重新设计一到两次，每次重新设计通常要花费数十万美元。

3. 解决方案：引入UML、CWL和SystemC的设计与验证流程

为避免设计和验证危机，提出了一种从高级规范到RTL实现的新颖设计和验证流程，使用统一建模语言（UML）、组件包装语言（CWL）和SystemC。主要策略如下：
- 从需求分析到RTL实现逐步细化设计。
- 不仅针对RTL实现，还基于形式化的UML和CWL模型对规范进行验证和确认过程的集成。

通过系统级功能和性能分析技术逐步细化设计可以缓解设计危机；基于形式化的规范模型在设计早期消除错误，可以避免验证危机。

4. SoC验证策略

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