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半导体

业内领先的FPGA设计验证和分析评测解决方案

ALDEC中国区产品技术经理 陈文威

陈文威:大家下午好!首先我代表ALDEC公司感谢大家在百忙之中抽出时间参加这样一个FPGA的论坛,刚刚陈秘书长讲了一下宏观的半导体包括FPGA行业的展示,展示了我们半导体行业的发展是越来越蓬勃和壮大,我们ALDEC公司作为第三方的EDA软件开发商,作为FPGA生态系统重要的一环也希望作出我们自己的贡献。

我今天的主题是ALDEC公司在业内FPGA的设计验证和分析评测的解决方案,可能在座一些工程师我们的设计验证工具就是对大家一个效率的提升会起到非常好的影响。我们公司是成立于1984年,有超过30年的EDA经验,30年来我们主要推出了一些包括仿真软件,也针对特殊的厂商有一些专用的比如DO254验证方案和IP核的方案,全球超过3.5万家客户,还有一些自己的技术专利,在EDA行业里有一些核心的技术。

今天时间有限,我给大家介绍一个我们公司的主要的FPGA的设计验证流程,如果大家在后面有一些疑问,我们可以再之后进行交流,我们展台也有我们的宣传资料和纪念品,大家如果有兴趣的话可以做一些交流。

我们的客户或者合作伙伴,在国外主要是一些军工客户,在国内我们和各大研究所,包括在座就有我们的客户。

首先看一下我们ALDEC公司在FPGA的设计验证领域的完整解决方案,从我们的设计SPEC出发,我们工程师首先做一个验证规划,包括需求跟踪,这是我们第一个方块的内容,在验证和需求以后,第一个可能会做一些代码的规则检查,有些工程师可能用过这个工具,对代码流程规模检查工具使用的也比较多,下一个是我们的功能验证,对一个设计系统来讲功能是否正确需要做动态仿真进行功能验证,在现在功能验证里面我们有两种方式,在目前是我们软件仿真器,随着设计规模越来越大,我们会通过加速的技术去提高仿真的速度,这是硬件的加速平台。

有时候我们仿真时间会跑几个昼夜,这个时候对我们验证就比较麻烦,我们可以提供硬件加速系统提高我们仿真检验速度。

前端完成之后有一个硬件实物验证的解决方案,包括我们一些反熔丝的设计方案。

这个是在验证里面FPGA的解决方案,待会儿我会对每一个步骤里面的使用做一个简单的介绍,看大家对我们的设计实践有没有这样的需要。

第一个设计环节我们可能会制定验证管理包括需求跟踪,前几年我们不大会做这样一些设计的管理,可能我们做人工的验证管理比较多一些,人工做一些文档管理,随着设计规模越来越大,验证规模越来越高,我们有专门的软件帮忙做设计软件工程管理,它的主要的作用是帮助你把设计需求,包括我们针对每个设计需求的验证计划还有验证计划波形的反馈,BUG等等,统一在需求跟踪和验证软件里面进行一个管理。

包括它的一些使用上面WORD、EXCEL等等收入比较方便,也可以在DOORS等等软件工具可以集成起来。因为我们有一些需求的变更,因为我们对于项目来讲,我们的需求有时候在变化之中,如果做一些需求变更之后,后面整个验证计划的影响可能要做这么一些影响的分析。我们可以对SPEC软件可以对它的需求变更做影响分析,也包括我们跟仿真软件的覆盖率的软件,我们可以进行一个需求覆盖率的需求分析。也支持一些第三方的仿真器,这在我们的仿真波形反馈和覆盖率反馈上会用到第三方仿真管理软件,需求验证管理系统针对团队的管理来讲,大的设计来讲我们用的会比较多,SPEC也是专门也对SPJ等等硬件芯片设计的专业管理工具。

第二个工具是对我们代码的规则检查,大家可以先看一下我们的仿真软件,Active—HDL是我们公司的明星产品,是最早推出的EDA软件,它的关键词是完整高效的验证方案,如果说完整的话,我们是第三方的设计软件,我们通用于所有的FPGA型号。第二个完整是,我们可以在Active—HDL里面可以把整个FPGA而且流程都可以在它里面进行完整。

第二个关键词是高效,Active—HDL的效率针对一个仿真软件来讲,它的仿真的速度也是在我们的业内这些主流的仿真软件里面也属于佼佼者。

大致看一下它整个的介绍,因为我们是一个完整的设计的平台,所以说我们从设计的输入到仿真,包括它的综合验证,比特文件的生成是全流程的设计平台,用一个比较多的就是ALL—IN—ONE解决方案,有设计数录和文本、状态图的输入。也支持单裂核的仿真器,它里面有一个多元混合,也具有优秀的项目管理。

优秀的项目管理来讲我们针对整个设计团队的权限管理,包括代码的版本管理,对我们整个团队的工程管理来讲是非常有好处的。我们也可以把设计文件进行PDF报告的输出,针对一些设计师来讲,他如果是做一些报告包括软件测试备份非常好。

全面的覆盖率的分析,因为我们针对整个设计无验证来讲,覆盖率的能力,覆盖率越高,对你的验证全面性就越好,我们会针对设计比如代码的覆盖率,表达式和微翻转,所以说是非常全面的覆盖率分析,针对目前业内比较多一些功能验证我们也有一些功能的评估和分析。

最后一个是我们跟MATLAB&SIMULINK实现任意算法和逻辑的协同仿真。这在一些算法包括通信号里面指数处理的时候使用非常方便。我们的仿真器对多核的支持也非常重要。

刚刚说了整个流程里面可能对代码的规则检查我们有一个专门的代码集成工具,它是静态的设计规则检查,动态仿真是相对静态概念来说的,所以它的检查速度比较快,我们功能仿真是动态的验证,动态验证来说速度比较慢一些。大家可能会说我如果有一个功能验证,为什么还需要规则检查呢?大家可能在设计之中知道我们有时候功能验证是对的,但是往往会出现一些设计的不稳定,有时候可能是好的,有时候可能会出现一些功能偏差,大家个时候会怀疑FPGA工作的状况会不会有问题。如果是在这一方面的关注,大家要更加关注代码的强壮性,包括代码规则检查工具是提高代码的强壮性。

可以在ALINT设计早期监测它的缺陷,在设计周期里如果遇到问题的及早解决成本就越低,在这里面也有一个专门的创造性分阶段检查FPGA,我们可以把检查流程分为几个阶段,也支持一些业内主流的规则极,也就是我们整个ALINT检查的一个意义在于,我们提高设计师的代码质量,包括设计团队里面也可以把它整个代码风格做的更规范。

我们基本上每年有两个版本软件更新包括目前最新的是2012这样一个版本,每一个版本之间我们都会做一些功能上的提升。

Riviera—PRO更支持的是高层次语言仿真,它的仿真速度跟我们的Active—HDL仿真软件基本类似,所以是一个高速的验证工具或者是仿真工具。

它最大的特点是,我们对于一些验证方法学方面的支持会比较和一些,我们肯定会用到方法学的一些内库,也支持SUVA这样的验证,它也是多平台的仿真软件。

Riviera—PRO的发展里面基本上会做到每年两个版本的更新,包括我们目前对UVM库最新的支持,现在做验证可能会用到很多验证方法的内库方面会支持更好一点。

硬件加速平台我们的工具叫做HES,它的理念是通过硬件的实时运行方式提高整个验证的仿真速度,它会把我们整个DOT的代码下载到硬件加速版上去,我们这个仿真平台可以运行在ATA仿真器里面,他们通过TCP接口进行连接和同步,整个仿真过程中设计下载到硬件上提速效果会非常好。

在HES整个系统里面,大分硬件加速版,另外一个是仿真软件,两者之间管理软件是DVM进行管理。在整个产品线里面,目前最新的HES版是HES7,这个是HES7的加速板,它最大规模是使两快V72000T,实际运行中我们的设计规模越大,使用的设计也可以越大。

前面的一些特性包括我们跟仿真借口的一些支持,也支持主流的仿真器的接口,也会和我们用户定制的直板进行加连,后面的使用中我们作为实物的验证平台。

另外一个我们专门针对反熔丝有一个原型验证解决方案,反熔丝可靠性比较好,但是在初期元器件上对它的使用比较谨慎,整个反熔丝解决方案通过原型适配器做一个初期的验证实用,这个原型适配器分装方式跟我们反熔丝的分装一模一样,但是芯片不同,两者之间工艺也有一些差异,我们有专门的软件把他们的持续的差异进行补偿,所以我们整个解决方案既包括了原型适配器,也包括了反熔丝之间的转换。

这个是我们的一些示意图,包括FLASH原始芯片,目前基本上大部分分装方式反熔丝器件都可以支持。

SVRVER FARM MANAGER是多任务平台,更多的使用是在局域网里面做一些任务的分配,有一点类似于云的概念,就是我们如果说当前的计算机,我的任务比较重,又想做一些仿真或者综合的布局布线的操作,我可以把我的任务发到局域网里面去,根据局域网里面服务器的闲置情况把任务进行优先分配,把结果进行一个自动反馈。在这里面我们整个团队资源利用比较高一些。它不仅仅针对仿真的概念,包括布局布线一样可以进行一个任务的自动分配。

DO—254CVT原型验证在国内也有,原型验证平台使用也是非常好的一个解决方案。前面包括DO—254CVT整个验证流程也在我们软件验证这里面跟我前面的流程类似,在实物验证平台里面,这是我们实物验证的平台,软件仿真设计平台可以转化为我们测试始量,我们测试始量通过PCI接口实物验证主板到用户子板中去,用户在实际工作FPGA把输入开始量重新回读到我们的数据里面去。

我前面介绍的是整个ALDEC工具的一些串起来的设计流程,这是我们在整个FPGA的设计验证领域里面比较成熟的方案,我们公司也有一些别的设计软件包括验证工具,我们可以在展台处做一些交流。

感谢大家对ALDEC公司产品的关注和支持!

责任编辑:赵强


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