本文作者：AMD 工程師 Kevin Noonan

本篇博客展示了如何訪問(wèn) NPI 為 NoC（片上網(wǎng)絡(luò)）公開(kāi)的 Performance Monitor（性能監(jiān)控器）寄存器，這些寄存器用于監(jiān)控 NoC 的性能。

NoC 包含以下組件：

NMU（NoC 主單元）

NSU（NoC 從單元）

DDRMC（集成存儲(chǔ)器控制器）

上述每個(gè)組件都有自己的一組 Performance Monitor 寄存器。

什么是 Performance Monitor？

Performance Monitor 是在每個(gè) NoC 中嵌入的一組寄存器，允許用戶通過(guò)一組給定的指標(biāo)來(lái)觀察流量。這些指標(biāo)包括：

突發(fā)計(jì)數(shù)

待處理的傳輸事務(wù)數(shù)

溢出和字節(jié)計(jì)數(shù)（下限和上限）

最大/最小時(shí)延值

累積時(shí)延（下限和上限）

解決方案:

除了使用基于 Python 的 ChipScoPy 方案外，還可以通過(guò) XSDB（使用 Tcl）或系統(tǒng)上運(yùn)行的應(yīng)用程序 (C/C++) 來(lái)訪問(wèn)這些指標(biāo)寄存器。

在本演示中選擇通過(guò) XSDB 運(yùn)行 Tcl 腳本。將該腳本轉(zhuǎn)換為 C++ 相對(duì)簡(jiǎn)單，隨后即可將其作為應(yīng)用程序來(lái)運(yùn)行。

該腳本包含：

硬編碼的寄存器地址（這些地址與器件相關(guān)，本例中器件為 VPK120）

讀寫(xiě)函數(shù)

鎖定和解鎖函數(shù)

循環(huán)函數(shù)

演示設(shè)計(jì) (VPK120)：

該設(shè)計(jì)包含一個(gè) NoC 和兩個(gè)可綜合的 Performance AXI Traffic Generator (TG)，用于驅(qū)動(dòng) AXI 傳輸事務(wù)流量。這些 TG 共享同一個(gè) CSV 文件：

該 CSV 包含兩個(gè)場(chǎng)景。第一個(gè)場(chǎng)景包括一次寫(xiě)入事務(wù)、一次讀/寫(xiě)事務(wù)和一次讀取事務(wù)；第二個(gè)場(chǎng)景（本演示重點(diǎn)）是循環(huán)讀/寫(xiě)傳輸事務(wù)。

我們通過(guò)切換 Virtual Input/Output 來(lái)啟用流量生成器并選擇 CSV 場(chǎng)景。

設(shè)置演示：

下載 recreate.tcl 和 Custom.csv

使用 Source 命令運(yùn)行 recreate.tcl（打開(kāi) AMD Vivado 設(shè)計(jì)套件，在 Tcl 控制臺(tái)中運(yùn)行 source recreate.tcl）

在 Vivado 中，打開(kāi)生成工程的 XPR

右鍵單擊 design_1，然后單擊“Create HDL Wrapper”（創(chuàng)建 HDL 封裝文件）。選擇“Let Vivado manage wrapper and auto-update”（讓 Vivado 管理封裝文件并自動(dòng)更新）選項(xiàng)

運(yùn)行綜合與實(shí)現(xiàn)

生成器件鏡像

打開(kāi)硬件管理器

如何運(yùn)行演示：

我們將啟動(dòng)器件，并使其做好連接準(zhǔn)備 (JTAG) 工作，以便允許我們通過(guò)直接連接或者通過(guò)遠(yuǎn)程硬件服務(wù)器來(lái)進(jìn)行調(diào)試。隨后，我們將為自己的設(shè)計(jì)完成 Vivado 硬件管理器設(shè)置，并連接到目標(biāo)硬件。

我們通過(guò)使用 VIO 來(lái)觸發(fā) Traffic Generator 運(yùn)行 CSV 中的第二個(gè)場(chǎng)景（循環(huán)讀/寫(xiě)）。

返回到器件后，我們將使用 XSDB（賽靈思調(diào)試實(shí)用工具）來(lái)運(yùn)行腳本并觀察輪詢到的傳輸事務(wù)指標(biāo)。

在器件上：

無(wú)論您如何管理器件，請(qǐng)啟動(dòng)它并確保其可連接到 Vivado 硬件管理器。

這里需要運(yùn)行 hw_server 以便遠(yuǎn)程連接。

在 Vivado 中：

注釋：您可以為其他器件重做此設(shè)計(jì)，但請(qǐng)確保將腳本中的寄存器值更新為正確的目標(biāo)寄存器。

如果您對(duì)應(yīng)使用哪些寄存器存有疑問(wèn)，請(qǐng)參閱：000035076 - Versal NoC：哪些 NPI 地址與 NoC/DDRMC site 位置有關(guān)聯(lián)？：

https://adaptivesupport.amd.com/s/article/000035076?language=zh_CN

打開(kāi) Vivado 并轉(zhuǎn)至 Vivado 硬件管理器。打開(kāi)到您的開(kāi)發(fā)板的目標(biāo)連接（通過(guò)遠(yuǎn)程 hw_server 或 localhost）：

您應(yīng)在藍(lán)色下拉欄中看到“Program device”（器件燒錄）選項(xiàng)：

選中“Program device”時(shí)，它會(huì)自動(dòng)檢測(cè)您的 PDI 和調(diào)試探針。如未執(zhí)行自動(dòng)檢測(cè)，請(qǐng)嘗試重新生成器件鏡像：

如果在后續(xù)選項(xiàng)卡中未看到 VIO，請(qǐng)使用 (+) 符號(hào)添加。

將全部 3 個(gè) VIO 都翻轉(zhuǎn)為 0 值，然后將 VIO_2 重新翻轉(zhuǎn)為 0。提供的 CSV 包含兩個(gè)場(chǎng)景；我們需要使用第二個(gè)場(chǎng)景，即持續(xù)讀/寫(xiě)循環(huán)。

這樣可以確保我們有流量可供測(cè)量：

選擇“Toggle auto-retrigger mode for this ILA core”（為此 ILA 核切換自動(dòng)重新觸發(fā)模式），然后選擇旁邊的“Run trigger for this ILA core”（為此 ILA 核運(yùn)行觸發(fā)器），即播放按鈕。

這樣應(yīng)該會(huì)在波形窗口中出現(xiàn)活動(dòng)，并且應(yīng)無(wú)限循環(huán)。

在器件上：

現(xiàn)在器件中已有循環(huán)運(yùn)行的流量，我們可以在您的器件命令行上運(yùn)行 xsdb 來(lái)打開(kāi) XSDB，在 XSDB 中運(yùn)行“connect”，然后運(yùn)行“ta 1”，導(dǎo)航到您的腳本的存儲(chǔ)位置（本演示附帶的腳本），并通過(guò)“source