为SoC和电子系统提供全生命周期的高速分析和监测，要怎样的IP才能办到

SoC的设计越来越复杂，上市时间、软硬件集成、系统级验证、系统性能、异构、网络安全/功能安全等都是设计人员需要考虑的因素。流片前，设计师能通过仿真软件进行验证，但是流片过程中很多意想不到的结果，需要在流片后仍能被准确的检测出来。

有人就盯紧了这个设计需求，专为SoC提供内部分析及监测技术，在SoC设计过程中，加入该公司的嵌入式分析IP/软件，不仅在流片前、还能在流片后、甚至在这颗SoC的整个生命周期内对SoC提供片上分析，同时发现SoC软硬件问题(以往需要两个软件)。该技术帮助SoC设计师增加先进的网络安全、功能安全性以及性能微调等特性，可适用于任何主控处理器的SoC内部分析、追踪与监测技术。

UltraSoC就是这样一家公司。这家总部设在英国的公司虽然只有二十几名员工，但有很多是设计界老将，其中Cadence公司的联合创始人Alberto Sangiovanni-Vincentelli现担任UltraSoC的董事长。

在2018年11月底珠海举办的“中国集成电路设计业2018年会暨珠海集成电路产业创新发展高峰论坛”期间，记者有幸采访了UltraSoC首席战略官Aileen Smith女士。

“五年前谷歌服务器中25%硬盘速度下降了25%，但谷歌20个月后才发现此问题，又花了2年才找到问题所在，如果用UltraSoC的IP，2、3天就可搞定。”Aileen用这样一个例子说明UltraSoC的技术对于系统设计的价值。成立于2015年，一年前，该公司还只有7家客户，但现在已增加到17家，包括海思、英特尔、Microchip、中天微，以及IT系统集成商Kraftway等。

“IC公司的SoC越是复杂，越需要我们的产品。”Aileen表示。工程师可以利用UltraSoC的IP，清晰地了解芯片上不同的处理单元、定制化逻辑和系统软件之间的性能表现。另外，这种嵌入式的解决方案，只进行监测，不干涉，不像使用探针方案可能会带来时序问题。

现在，许多安全标准都要求锁步操作，例如汽车领域的ISO26262、以及IEC 61508、EN50126 / 8/9和CE 402/2013。近日该公司推出的Lockstep Monitor(锁步监测器)，通过检查关键系统核心单元的处理器内核是否在可靠、安全、无隐患地运行，显著提高其功能安全性。

实际上，UltraSoC 是一家为系统级芯片(SoC)提供内部分析及监测技术的先锋企业。支持市面上各种CPU架构，诸如Arm、MIPS、RISC-V等。UltraSoC的嵌入式分析技术可支持产品设计人员去增加先进的网络安全、功能安全性以及性能微调等特性;与此同时，该技术还能帮助企业更好地应对不断升级的系统复杂性难题以及日益严苛的缩短上市时间需求。

同时，UltraSoC的IP模块不仅可用于SoC，还可用于手机、基站、汽车等复杂的异构系统，是协议自适应的模块，可以看各种信号时序(Timing)或C代码等。而过去一般是用两套程序看，但UltraSoC一套就可同时看Timing和C代码。

不仅帮助SoC芯片开发人员，还可在最终产品中读取数据，例如从飞机、汽车、手机等中读取数据，如果发现不正常/受到黑客攻击，可立即报警。因为采用的是硬件方法，执行速度很快，只需几微秒的反应时间，从而确保功能安全。

此外，UltraSoC是可视化、实时的，在运行时不会干扰SoC的设计。

RISC-V目前在中国热度很高，但其实其整个生态系统目前缺乏对诸如锁步操作等功能安全性和安全防护规则的支持 ，而这些是许多全球性标准强制要求的，如ISO26262强调的功能安全性、J3061强调的网络安全，以及IEC 61508、EN50126 / 8/9和CE 402/2013等全球性标准。UltraSoC的Lockstep Monitor锁步监测器支持无论是使用了开源还是商用内核的任何RISC-V系统去集成精密的安全功能。

事实上在2017年该公司就开发了RISC-V处理器追踪技术，并随后很快将其追踪规范提供给RISC-V基金会(RISC-V Foundation)，用于基金会标准化工作的一部分。UltraSoC是RISC-V基金会第一批会员，也是目前为止唯一的RISC-V核的调试和跟踪工具，与包括晶心科技、Codasip、Roa Logic、SiFive和Syntacore等主要RISC-V内核供应商合作。

Aileen表示很希望借RISC-V打开更多市场，尤其是中国市场。基于公司嵌入式IP的特性，如果未来还出现新的处理器架构，“我们一样可以轻松监测到。”

Aileen这样总结UltraSoC可为业界带来的四大价值：

1. 帮助客户在实验室更快地优化性能，从而更快上市。据美国一家第三方公司调研，可使每家公司的工程成本平均下降2千万美元。

2. 对客户和客户的客户有用，例如SoC用于汽车，可很快知道SoC工作是否正常，提高汽车的安全性和防护能力。而通常为了提高安全性，需要付出更多的成本。

3. 当升级或更换软件时，可能会引起硬件性能的下降，UltraSoC可告诉客户SoC性能是否会下降、下降了多少。

4. 自动驾驶是当前热门技术发展方向，系统需要微秒之内的响应来保证自动驾驶汽车的安全性，且摄像头/传感器不能出问题(如监控画面被卡)，UltraSoC的硬件监测和分析方法比软件快一千倍。