大型原型硬件對(duì)于投產(chǎn)前的現(xiàn)代固件和軟件開(kāi)發(fā)都至關(guān)重要，有數(shù)十億門(mén)硬件。對(duì)于硬件驗(yàn)證，它補(bǔ)充了仿真，運(yùn)行速度足夠快，可以在大軟件負(fù)載上進(jìn)行實(shí)際測(cè)試，同時(shí)仍然允許快速切換到仿真，以便在需要的地方進(jìn)行更詳細(xì)的調(diào)試。對(duì)于軟件和固件來(lái)說(shuō)，它們的開(kāi)發(fā)成本大多數(shù)是遠(yuǎn)超硬件的，因此能夠全面地回歸現(xiàn)有堆棧并為新硬件進(jìn)行調(diào)優(yōu)是至關(guān)重要的。
驗(yàn)證整個(gè)系統(tǒng)需要運(yùn)行硬件加嵌入系統(tǒng)的某些表現(xiàn)形式的軟件棧的合理速度。FPGA原型為這一級(jí)別的驗(yàn)證提供了性能、軟件調(diào)試和必要的硬件調(diào)試的最佳平衡。
繪制這些巨大的設(shè)計(jì)需要大量的大型FPGA，這意味著最終是要得到一個(gè)數(shù)據(jù)中心級(jí)能力，特別是需要盡可能的有效利用這一投資，支持高效的一系列設(shè)計(jì)尺寸和工作負(fù)載和全天候運(yùn)轉(zhuǎn)。這就是Cadence剛剛宣布Protium X1支持企業(yè)原型，可擴(kuò)展至數(shù)十億門(mén)設(shè)計(jì)的原因。這些系統(tǒng)都有一個(gè)統(tǒng)一的前端與Protium S1（你可以繼續(xù)將它作為較小任務(wù)的桌面等效程序），并且兩個(gè)系統(tǒng)都有統(tǒng)一使用Palladium仿真器。
Juergen Jaeger（Cadence的產(chǎn)品經(jīng)理）說(shuō)，x1是一個(gè)基于刀片的系統(tǒng)，8個(gè)刀片到一個(gè)機(jī)架；可以使用Cadence X1機(jī)架或著自己的機(jī)架。每個(gè)刀片都是完全自給自足的，功耗低，沒(méi)有特殊的冷卻要求，并且符合標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)中心冷卻預(yù)期。它們還用于數(shù)據(jù)中心管理，例如允許遠(yuǎn)程電源監(jiān)控。
對(duì)于多用戶(hù)使用，用戶(hù)可以根據(jù)需要?jiǎng)澐值絾蝹€(gè)FPGA（每個(gè)機(jī)架最多有48個(gè)用戶(hù)），提供20萬(wàn)個(gè)ASIC門(mén)，運(yùn)行速度最高50MHz?；蛘呖梢越庸苓\(yùn)行在5MHz左右的多個(gè)機(jī)架(每個(gè)機(jī)架有10億個(gè)門(mén))。這里的速度是自動(dòng)分區(qū)；通過(guò)手動(dòng)優(yōu)化，可以將性能提高一倍。
Frank Schirrmeister(Cadence系統(tǒng)開(kāi)發(fā)套件產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)部門(mén)總監(jiān))強(qiáng)調(diào)X1擴(kuò)展了S1原型的范圍。用戶(hù)可以并且應(yīng)該繼續(xù)使用常用的S1桌面系統(tǒng)。X1在相同的底層S1架構(gòu)上將原型的擴(kuò)展范圍擴(kuò)展了64倍。Cadence支持所有這一切與一個(gè)全新的探路者分區(qū)器和策略，通過(guò)SERDES、LVDS等優(yōu)化復(fù)用，實(shí)現(xiàn)FPGA到FPGA的連接。手動(dòng)優(yōu)化包括常用的分區(qū)和FPGA間邏輯選項(xiàng)，還可以用PCIe等本地接口替代設(shè)計(jì)IP。通過(guò)布線進(jìn)行的刀片和機(jī)架分區(qū)由GUI支持，以配置和檢查設(shè)置。
值得關(guān)注的是，Cadence在加速提升方面付出了很多努力（對(duì)于X1和S1，因?yàn)樗鼈冇幸粋€(gè)共同的前端）。對(duì)多個(gè)客戶(hù)設(shè)計(jì)的分析表明，Protium的啟動(dòng)速度比同類(lèi)系統(tǒng)快80-90％。在一示例中，啟動(dòng)時(shí)間從20周減少到2周，使早期的固件/軟件回歸和調(diào)試更加實(shí)用。對(duì)于系統(tǒng)/電路內(nèi)驗(yàn)證，這些系統(tǒng)將繼續(xù)支持Cadence豐富的SpeedBridges產(chǎn)品組合，這對(duì)于汽車(chē)測(cè)試中的硬件內(nèi)循環(huán)(HIL)測(cè)試要求來(lái)說(shuō)是一個(gè)真正的優(yōu)勢(shì)。
對(duì)于硬件調(diào)試，可以使用Indago、Verdi或類(lèi)似功能的調(diào)試器。當(dāng)轉(zhuǎn)向固件/軟件調(diào)試時(shí)，更有可能使用lauterbach、arm keil調(diào)試器或其他類(lèi)似的工具。Juergen說(shuō)，他們需要知道各種調(diào)試工具，因此他們?cè)跀?shù)據(jù)捕獲和創(chuàng)建方面投入了大量的調(diào)試投資，還控制了用于后門(mén)內(nèi)存訪問(wèn)、啟動(dòng)和停止時(shí)鐘的調(diào)試系統(tǒng)，無(wú)論在任何階段使用何種調(diào)試器，都可以得到原型硬件的有效支持。
隨著軟件的發(fā)展趨勢(shì)，越來(lái)越多的驗(yàn)證功能正在轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)中心和云端，從而更好地利用內(nèi)部資本投資，更容易擴(kuò)展處理云中的峰值，或更長(zhǎng)期地重新平衡內(nèi)部投資策略。Protium X1在這條道路上看起來(lái)非常合乎邏輯。用戶(hù)能夠在 DAC上了解更多關(guān)于X1的信息，也可以在這里查看功能和規(guī)格。