Vérification de systèmes faisant un usage intensif d'algorithmes
c'est un processus long et coûteux. Des études montrent que la plupart
des défauts du système embarqué sont introduits au stade de la spécification, mais ne sont détectés que tardivement dans le processus
du développement. Ces défauts sont la principale cause de retard des projets et représentent une part importante des coûts d'ingénierie.
Mais cela ne doit pas être comme ça. De nombreux concepteurs de systèmes riches en algorithmes disposent déjà des outils nécessaires pour contrôler la vérification. Les ingénieurs peuvent utiliser ces mêmes outils pour créer des modèles de système afin de les aider à localiser et à corriger les problèmes plus tôt dans le processus de développement.
De cette manière, non seulement le temps consacré à la vérification est réduit, mais également les performances des conceptions sont augmentées. Cet article explique trois approches pratiques de la vérification précoce qui rendent cela possible.
Tout d'abord, nous verrons pourquoi le processus actuel de vérification algorithmique de l'IP est inefficace et sujet aux erreurs. Les algorithmes IP peuvent différencier les systèmes avec des fonctions de communication, audio, vidéo, images
et navigation. Contrairement aux composants prêts à l'emploi, les adresses IP d'Algorithm sont la « touche secrète » d'une entreprise, sont intrinsèquement spécifiques à l'application et nécessitent une approche différente de la vérification.
Dans un flux de travail typique, les conceptions commencent par les développeurs.
d'algorithmes, qui traduisent la conception aux équipes matérielles et logicielles à travers des documents de spécifications
Chaque équipe développe souvent ses propres procédures de test pour déterminer si la mise en œuvre est fonctionnellement correcte. Ces procédures de test sont souvent créées au cas par cas.
et sont basés sur l'interprétation des spécifications par l'ingénieur. C'est un problème, car dans de nombreux cas, les ingénieurs matériels et logiciels ne disposent pas des outils ou des connaissances du domaine d'application nécessaires pour interpréter et mettre en œuvre correctement les spécifications. Et vice versa : les développeurs d'algorithmes peuvent ne pas disposer des outils ou de l'expérience nécessaires pour s'assurer qu'ils ont identifié toutes les exigences précises du « monde réel ». Ils découvrent souvent tard dans le processus de développement que les algorithmes ne fonctionnent pas comme prévu dans l'environnement d'exécution.
L'utilisation de différents outils et workflows pour les composants matériels et logiciels numériques et analogiques/RF aggrave cette inefficacité en empêchant la vérification du comportement du système dans différents domaines. Cela peut entraîner des interactions inattendues entre le matériel et le logiciel. Par conséquent, la vérification du système n'a lieu que tard dans le flux de travail, dans la phase d'intégration du système, lorsque les modifications de conception sont plus difficiles et plus coûteuses à effectuer.
Étant donné que la plupart des bogues sont introduits au stade de la spécification, le matériel, les logiciels et les outils ESL conventionnels ne peuvent pas résoudre ces problèmes, car ils supposent que les exigences ont été capturées de manière adéquate et précise dans la spécification. Le problème de vérification doit être résolu tôt dans le processus et en connectant l'algorithme et la modélisation du comportement aux flux de travail ultérieurs.
Vérification précoce grâce à la conception basée sur un modèle
La conception basée sur des modèles offre une meilleure approche. Il fournit un certain nombre d'outils pour la conception d'algorithmes, la simulation et le prototypage de systèmes et une analyse rigoureuse. Grâce à ces outils, des algorithmes
et les tests sont conçus dans le cadre d'un modèle de système de comportement. Ce modèle de système sert de base à une spécification exécutable que toutes les équipes de conception peuvent utiliser comme référence de conception et banc de test. Cette approche fournit à toutes les équipes de conception (y compris le développement d'algorithmes, l'architecture système et divers composants) une vue partagée et sans ambiguïté des exigences de conception.
L'utilisation de la conception basée sur des modèles pour vérifier le comportement des systèmes et des composants présente plusieurs avantages :
- Les problèmes de conception et d'intégration peuvent être découverts tôt grâce à la simulation, alors qu'ils sont encore faciles à corriger.
- Il est possible de développer des tests en même temps que la conception pour s'assurer que la spécification exécutable répond aux exigences.
- La réutilisation de modèles comme bancs de test pour le déploiement de composants élimine la création manuelle de tests
et réduit les erreurs d'interprétation.
- Les concepteurs peuvent évaluer rapidement les analyses de compromission, les interactions des composants et les métriques au niveau du système.
Ces capacités de vérification précoce traitent la plus grande source de retards de produit en permettant aux ingénieurs de découvrir et de corriger les défauts au stade de la spécification. Des recherches indépendantes ont montré que cela peut réduire de moitié le temps et le coût de développement des produits, ainsi que conduire à de meilleures conceptions de produits.
Vérification automatisée et réutilisation des bancs de test
Démarrer avec la conception basée sur des modèles est étonnamment facile. Dans un premier temps, les concepteurs d'algorithmes et les équipes de mise en œuvre peuvent collaborer pour automatiser les procédures de test existantes avec les outils qu'ils utilisent déjà. du point de vue
Pour les concepteurs d'algorithmes, cette automatisation relève plus d'un changement d'état d'esprit que d'un changement de charge de travail, car ils développent déjà des bancs de test pour vérifier leur propre travail.
Dans le flux de conception traditionnel, ces bancs de test ne sortent pas du pool de conception d'algorithmes. Avec la conception basée sur un modèle, ce travail peut être réutilisé plutôt que perdu pour l'équipe de mise en œuvre.
La réutilisation est obtenue grâce à des interfaces d'automatisation avec des outils de modélisation d'algorithmes et de systèmes, qui permettent la co-simulation à l'aide de simulateurs matériels et de cartes de développement largement utilisés. Cette cosimulation remplace les techniques de comparaison manuelles et basées sur des scripts qui seraient autrement nécessaires pour vérifier que les implémentations de code C, HDL et de circuits analogiques respectent les mesures au niveau du système. La réutilisation des bancs de test réduit considérablement les tâches de vérification et permet à toutes les équipes d'utiliser plus efficacement les outils et workflows existants.
L'utilisation de la conception basée sur des modèles pour vérifier le comportement des systèmes et des composants présente plusieurs avantages :
- Les problèmes de conception et d'intégration peuvent être découverts tôt grâce à la simulation, alors qu'ils sont encore faciles à corriger.
- Il est possible de développer des tests en même temps que la conception pour s'assurer que la spécification exécutable répond aux exigences.
- La réutilisation de modèles comme bancs de test pour le déploiement de composants élimine la création manuelle de tests
et réduit les erreurs d'interprétation.
- Les concepteurs peuvent évaluer rapidement les analyses de compromission, les interactions des composants et les métriques au niveau du système.
Ces capacités de vérification précoce traitent la plus grande source de retards de produit en permettant aux ingénieurs de découvrir et de corriger les défauts au stade de la spécification. Des recherches indépendantes ont montré que cela peut réduire de moitié le temps et le coût de développement des produits, ainsi que conduire à de meilleures conceptions de produits.
Vérification automatisée et réutilisation des bancs de test
Démarrer avec la conception basée sur des modèles est étonnamment facile. Dans un premier temps, les concepteurs d'algorithmes et les équipes de mise en œuvre peuvent collaborer pour automatiser les procédures de test existantes avec les outils qu'ils utilisent déjà. du point de vue
Pour les concepteurs d'algorithmes, cette automatisation relève plus d'un changement d'état d'esprit que d'un changement de charge de travail, car ils développent déjà des bancs de test pour vérifier leur propre travail.
Dans le flux de conception traditionnel, ces bancs de test ne sortent pas du pool de conception d'algorithmes. Avec la conception basée sur un modèle, ce travail peut être réutilisé plutôt que perdu pour l'équipe de mise en œuvre.
La réutilisation est obtenue grâce à des interfaces d'automatisation avec des outils de modélisation d'algorithmes et de systèmes, qui permettent la co-simulation à l'aide de simulateurs matériels et de cartes de développement largement utilisés. Cette cosimulation remplace les techniques de comparaison manuelles et basées sur des scripts qui seraient autrement nécessaires pour vérifier que les implémentations de code C, HDL et de circuits analogiques respectent les mesures au niveau du système. La réutilisation des bancs de test réduit considérablement les tâches de vérification et permet à toutes les équipes d'utiliser plus efficacement les outils et workflows existants.
Peut-être encore plus importante est la capacité à créer de meilleures conceptions de produits et à faire évoluer les conceptions existantes, car des modèles de système robustes facilitent la création de conceptions dérivées ou les adaptent rapidement à de nouvelles exigences.
Les entreprises qui adoptent des techniques de vérification précoce constatent que la communication et la collaboration s'améliorent entre les équipes multidisciplinaires distribuées. Les petites équipes voient également des économies de temps et d'argent significatives, même si elles n'adoptent qu'un seul aspect.
Les principales entreprises de communications, d'électronique et de semi-conducteurs ont utilisé toutes ces techniques de vérification précoce pour obtenir un avantage concurrentiel en réduisant les coûts de test et de vérification tout en renforçant leur capacité à développer des produits nouveaux et innovants et à les commercialiser rapidement.
