MATLAB迈向电子设计自动化领域
MATLAB是全球使用最广泛的算法开发产品之一，它长期服务于自己的领域，与EDA和硬件实现相距甚远。但随着它的开发商MathWorks公司与第三方供应商携手合作将MATLAB带入FPGA和ASIC设计领域，这种状况将发生改变。
MathWorks声称，它将携SystemC建模工具、行为级综合和高层验证工具进军电子系统级(ESL)设计市场。
如果时机合适，MATLAB将迅速成为该市场的重磅炸弹，因为作为DSP算法的首选开发工具，它拥有很大的用户群。
MATLAB提供了一种用于各种算法应用的过程语言，据称其部署量已经达到几十万。另外，与Matlab相关的Simulink仿真工具的部署数量也达到数万。MATLAB和Simulink服务于各种不同的应用，包括生物科技、财务建模和飞行动态等。但MathWorks公司DSP和通信产品行销总监Ken Karnofsky估计，在近100万的MATLAB用户中有三分之一到一半的人涉及电子系统设计。
其中，大多数又在为嵌入式软件设计DSP算法或控制系统。但MATLAB和Simulink正越来越多地被用于基于DSP的FPGA设计，特别是因为赛灵思和Altera公司的工具提供了通往实现的直接途径。
目前为止，通往ASIC设计的途径还没有开发，通常要求以手工方式将Matlab语言转换成SystemC、VHDL或Verilog。“虽然一些FPGA设计师正在直接使用MATLAB和Simulink，但ASIC设计师一般不会这样做，而是使用从MATLAB转换过来的系统架构，”Karnofsky表示。
“对我们来说，电子设计领域是一个不断增长的巨大市场。”Karnofsky说，“我不会把我们定位成传统意义上的EDA工具供应商，但随着EDA领域的扩张，这里将有更多的重叠。”
不久前，三家EDA供应商同意并创建了与MATLAB和Simulink的新链接。新兴企业Catalytic公司推出了一款工具，可以方便地将浮点MATLAB模型转换成定点模型；CoWare公司增强了它的信号处理工作系统(SPW)与MATLAB之间的链接；AccelChip公司将MATLAB模型综合成RTL Verilog，并扩展了它的IP库。
这三家公司并不是最先与MATLAB建立链接的公司。较早前，明导资讯公司与MathWorks签署协议，将MATLAB和Simulink与ModelSim HDL仿真器链接，从而允许设计师在MATLAB中创建测试平台，然后把HDL模型返回Simulink。最近，Cadence设计系统公司发布了其PSpice模拟仿真器与Matlab之间的接口。
在美国加州举办的EDA业界研讨会上，从主题为“MATLAB-另一种系统设计语言”的小组讨论会中可以发现，EDA业界与Matlab之间的链接将越来越多。
“MATLAB是从事算法开发的工程师的首选语言。”Catalytic公司首席执行官Randy Allen说，“他们在MATLAB中进行仿真，然后用其它工具进行实现。真正的关键是得到有效的综合。”
“DSP算法开发似乎都是从MATLAB开始的。”明导公司建模技术部战略业务发展总监Dennis Brophy表示。不过，他指出，MATLAB最适合用于FPGA原型设计。“MATLAB可能无法解决SoC(系统级芯片)ASIC问题，因为最小的片上功耗对它们是非常重要的。”Brophy说，“在这方面，我们用C/C++也许能获得更好的结果。”
CoWare公司SPW行销总监Johannes Stahl对MATLAB持有更怀疑的观点：“MATLAB在早期阶段的设计流程中非常成功，但当你增加完成设计所需的所有细节后，设计师将提出更多的要求。”他还怀疑MATLAB能否表达所有设计意图，并产生良好的质量结果。
MathWorks公司的Karnofsky表示，SPW是MATLAB的重要补充，尽管SPW是Simulink的直接竞争产品。“对于AccelChip和Catalytic公司，我们之间有一些重叠，但也有互相补充的机会，”他说。
他指出，MATLAB包含一个定点工具盒，可以提供Catalytic的第三方定点DSP Studio产品的一些功能。不过，双方互有利弊。“Catalytic的转换技术没有被平滑地集成，但它的编译器技术提供了我们无法达到的执行速度，”Karnofsky表示。
此外，Karnofsky透露，MathWorks最近推出一款能够综合VHDL和Verilog代码的滤波器设计工具。这是该公司第一款直接HDL产品。不过，他也承认，AccelChip公司能提供更广泛的综合功能，而不只限于滤波器。
对于FPGA设计，赛灵思的System Generator和Altera的DSP Builder允许用户建立位真实、周期精确的IP模型，将浮点模型调整为定点模型并在FPGA模块上实现这些模型。然后，所得的HDL将直接进入后序的综合流程。 “FPGA对我们的工具能否自动编程提出了挑战。”Karnofsky说，“在ASIC领域很难做到这一点。”
在小组讨论会上，有人曾提出这样的问题：MathWorks今后是否会开放MATLAB语言。与会者强调，专有语言在EDA领域没有太好的表现。
“看看Verilog,”AccelChip公司总裁兼首席执行官Vin Ratford表示，“只要它是专有的，它的发展就受到限制。如果MathWorks能够开放Matlab，那么它将能占领更大的市场。”
“我们将保持开放的思想，但目前还没有计划这样做，”Karnofsky回应道。MathWorks是一家私有企业，年收入约为2.5亿美元，共有1,100名雇员。
文章出处：电子工程专辑
