In den letzten Jahren ist ein bedeutender Zuwachs an Entwurfsproduktivität erreicht worden. Besonders für digitale Systeme wurden u. a. die folgenden neuen Ansätze eingeführt:
Durch die Wiederverwendung bereits existierender Module kann der Designer sich auf die zusätzlichen, neuen Merkmale seines Systems und ihre Implementierung konzentrieren. Je nach Schaltkreis können bis zu 80 % wieder verwendet werden.
On-Chip Kommunikationsstrukturen verbinden die Module zu einem Gesamtsystem. Die Einführung von SystemC und SystemVerilog brachte sowohl die Möglichkeit der gemeinsamen Beschreibung von digitaler Hard- und Software als auch eine konzentrierte Beschreibung auf hohem Abstraktionsniveau. Dadurch wurden neue Verifikationsmöglichkeiten erschlossen, die gerade das Zusammenspiel Hardware-Software verbessern. Allerdings fehlt für den Analogentwurf ein nahtloser Übergang von funktioneller zu physikalischer Beschreibung (Abbildung 5). Bisher ist unklar, ob Lösungsansätze auf SystemC-AMS basieren können. In RapidMPSoC wird SystemC-AMS als Modellierungssprache zur Umsetzung der zu entwickelnden Methoden evaluiert.
Durch die formale Verifikation und durch die Assertion-basierte Simulation wurde außerdem die Wahrscheinlichkeit dafür Fehler zu übersehen wesentlich gemindert. Heute ist man zumindest in der Lage, auch große Mehrprozessorsysteme zu beschreiben. Im Projekt DETAILS wurden bereits Untersuchungen zur gemeinsamen Simulation von analogen und digitalen Schaltungsteilen durchgeführt. Dabei konnte DETAILS nachweisen, dass eine solche gemeinsame Simulation möglich ist und Vorteile gegenüber einer getrennten Simulation bietet. In DETAILS wurde diese Lösung jedoch nur exemplarisch verwendet und speziell auf die Bedingungen in Hochfrequenzsystemen zugeschnitten. In RapidMPSoC wird der auch in DETAILS verfolgte Ansatz aufgegriffen und weiterentwickelt. Außerdem werden in RapidMPSoC höhere Entwurfslevel (TLM und höher) betrachtet, um auch vor der Partitionierung in Analog- und Digitalteil bereits Simulationen vornehmen zu können. Zusätzlich werden in RapidMPSoC spezielle Methoden für die analoge Simulation untersucht, die verschiedene Abstraktionslevel und Gleichungslöser vereinen, um die Simulation zu beschleunigen.
Abbildung 5: SystemC-AMS schließt die Lücke zwischen funktioneller und physikalisch exakter Beschreibung (Quelle: SystemC-AMS Requirement Dokument)
Im Analogentwurf sind die Fortschritte moderater. Im Projekt ANASTASIA+ wurden bedeutende Fortschritte hinsichtlich einer funktionalen, symbolischen Beschreibung sowie der Verkleinerung der Lücke zwischen verschiedenen Hierarchie- und Abstraktionsebenen erreicht. Mit SystemCAMS ist auch eine Beschreibungssprache auf dem Weg der Standardisierung, die auf hohem Abstraktionsniveau eine gemeinsame Beschreibung von analoger und digitaler Hardware als auch von Software möglich macht. Die Synthese analoger Schaltungen steckt dagegen noch in den Kinderschuhen. Leider wird der Begriff Synthese, der eigentlich die Generierung neuer Strukturen einschließlich ihrer Auslegung bzw. Dimensionierung bedeutet, oft sehr missbräuchlich verwendet, d.h. in den meisten Fällen nur für Dimensionierung. So bot die inzwischen nicht mehr existierende US-Firma Barcelona zwar eine "Analogsynthese" an. In Wirklichkeit verbarg sich dahinter aber eher ein Service für den Analogentwurf, bei dem die Firma ihre gesammelten Schaltungsstrukturen mit nicht offengelegten Dimensionierungsregeln entsprechend der Kundenspezifikation auslegte. In URANOS stehen Verfahren zur Erhöhung der Robustheit und der Zuverlässigkeit von digitalen Systemen im Mittelpunkt. Dementsprechend werden dort Analyseverfahren zur Behandlung von Unsicherheiten entwickelt. Neue Simulationsverfahren sowie Verbesserungen des Analogentwurfs, wie in RapidMPSoC, spielen in URANOS keine Rolle.
Die Automotive-Branche hat verstärkten Rechenkapazitätsbedarf für ihre zukünftigen SoCLösungen. Beispielsweise werden automotive Anwendung (Fahrerassistenz, Infotainment, aktive/passive Sicherheit) immer komplexer und bedürfen der Server-/Mainframe Rechenleistungen wie sie nur durch Mehrkernansätze (= MPSoC) bereitgestellt werden können.