前言：

    FPGA是站在集成電路金字塔頂端的芯片，在5G和AI的驅(qū)動下，2018年的市場規(guī)模約為60億美元，預(yù)計到2025年市場規(guī)模將達到125億美元，年復(fù)合增長率高達10．2％。

    近日，國微思爾芯S2C發(fā)布全球首款FPGA驗證仿真云系統(tǒng) Prodigy Cloud System，為下一代 SoC 設(shè)計驗證需要而特別開發(fā)的驗證仿真云系統(tǒng)。

    超大型SoC設(shè)計驗證成新難點

    研發(fā)FPGA 擁有極高技術(shù)壁壘，需要軟件、硬件協(xié)同開發(fā)。FPGA 布局布線復(fù)雜，所需的硬件結(jié)構(gòu)繁瑣且良率低。除了考慮芯片架構(gòu)，編程設(shè)計時還需考慮應(yīng)用場景的多樣性、復(fù)雜性和效率，設(shè)計壁壘比其他類型集成電路更高。

    FPGA可編輯的特點使其需要EDA配套軟件部分一起使用，F(xiàn)PGA公司不僅需要精專于 IC 設(shè)計，更需擁有自主研發(fā)適用于硬件部分 EDA 軟件的能力。這些都使得FPGA的研發(fā)門檻變得相當?shù)母摺?/p>

    而在超大型 SoC設(shè)計過程中，復(fù)雜且冗長的設(shè)計驗證工序已成為新的挑戰(zhàn)。用傳統(tǒng)的EDA軟件仿真方法已無法在計劃時間內(nèi)完成驗證所需要的程序，加上復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)境，SoC 必須通過硬件的連接才能復(fù)制真實的使用場景。

    這也只有基于 FPGA的原型驗證仿真系統(tǒng)才能達到此目的，加上越來越多的軟件和內(nèi)容需要在SoC 的設(shè)計驗證上實現(xiàn)，以及軟硬件協(xié)同設(shè)計驗證的需求。

    構(gòu)建多功能＋可擴展的FPGA云

    Prodigy 云系統(tǒng)是一套多功能、可擴展的FPGA原型系統(tǒng)。單個標準服務(wù)器機架可建構(gòu)多達32顆FPGA，多機架可級聯(lián)形成超大規(guī)模的FPGA陣列。Prodigy 云系統(tǒng)提供了從RTL信號級到ESL系統(tǒng)級的多種開發(fā)和設(shè)計驗證方法。

    為了最大化ROI，Prodigy云系統(tǒng)配備了系統(tǒng)級的實時控制與監(jiān)測硬件和基于網(wǎng)頁的資源管理軟件，以實現(xiàn)FPGA陣列在私有云或公有云上的快速部署，隨時隨地共享FPGA驗證資源。

    ①單個標準服務(wù)器機架可容納多達32顆FPGA，多機架可級聯(lián)

    ②RTL信號級到ESL系統(tǒng)級的開發(fā)和驗證方法

    ③基于網(wǎng)頁的資源管理軟件，用于多用戶管理、單FPGA控制及硬件的實時監(jiān)測

    ④在統(tǒng)一的圖形界面環(huán)境中完成所有FPGA開發(fā)與驗證

    ⑤豐富的即插即用應(yīng)用子卡庫可幫助快速構(gòu)建超大型仿真驗證云系統(tǒng)。

    ·FPGA可擴展能力：

    支持多種Xilinx或Intel FPGA器件的Prodigy邏輯系統(tǒng)；

    每個標準服務(wù)器機架最多可以裝配8套Prodigy邏輯系統(tǒng)；

    使用Intel 10M FPGA，單個服務(wù)器機架的最大邏輯密度可達25億ASIC門；

    多個服務(wù)器機架可級聯(lián)以構(gòu)成超大規(guī)模的FPGA陣列。

    ·驗證方式多樣性：

    80多種原型驗證就緒應(yīng)用接口子卡庫加速原型系統(tǒng)的部署；

    多FPGA深度調(diào)試模塊加速了多Prodigy邏輯系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)試；

    ProtoBridge支持事務(wù)級或系統(tǒng)級的軟硬件協(xié)同仿真能力。

    滿足新一代FPGA原型驗證需求

    為滿足日益復(fù)雜的SoC 驗證需求，推出超大型FPGA 驗證仿真云系統(tǒng)是非常關(guān)鍵的一步。Prodigy Cloud System 是國微思爾芯長期和業(yè)界領(lǐng)先客戶群深度交流而開發(fā)出來的解決方案。

    Prodigy Cloud System 配備了業(yè)界最大容量的FPGA元件，并可通過標準服務(wù)器機架和Prodigy連接模組擴充，單機架可實現(xiàn)32個FPGA組網(wǎng)，達到超過20億的邏輯門容量，多機架可擴展成為無最高容量限制的FPGA驗證仿真云系統(tǒng)服務(wù)集群。

    透過新一代的仿真云系統(tǒng)控制模組 Neuro Control Module，可控制服務(wù)器機架以及個別單一系統(tǒng)的時鐘源分布及同步及電源、重啟等系統(tǒng)管理，所有的功能都可透過遠端控制達到統(tǒng)一管理和調(diào)配。

    為了有效管理仿真系統(tǒng)資源、用戶及項目組，Prodigy Cloud System 通過搭配新推出的云系統(tǒng)控制軟件 Prodigy Neuro Software 進一步增強其功能及其使用方便性。

    透過Prodigy Neuro Software可實現(xiàn)依照項目需求動態(tài)配置使用硬件資源，透過權(quán)限管理，不同使用者可在云端同時執(zhí)行多個項目的驗證仿真。

    Prodigy Neuro Software也可動態(tài)監(jiān)測硬件的狀態(tài)和使用狀況，提供管理者即時訊息提醒和周期性的使用頻率報告，集中有效管理設(shè)計驗證項目的執(zhí)行。

    Prodigy Cloud System可搭配成熟的 Player Pro軟件以簡化多顆FPGA 分割編譯流程。深度調(diào)試模塊 Prodigy MDM 可支持加速設(shè)計調(diào)試。豐富的即插即用應(yīng)用子卡庫可幫助快速構(gòu)建超大型驗證仿真云系統(tǒng)。

    Prodigy邏輯系統(tǒng)采用模塊化一體化的設(shè)計，開箱即用，大大縮短原型構(gòu)建的時間。完善的Player Pro原型軟件簡化了基于Quartus的FPGA編譯流程，減少了原型編譯時間。

    此外，由于深度調(diào)試模塊Prodigy MDM的支持，加速了設(shè)計調(diào)試。豐富的即插即用應(yīng)用子卡庫，幫助快速構(gòu)建目標原型系統(tǒng)。

    與紫光同創(chuàng)達成戰(zhàn)略合作

    國微思爾芯由資深硅谷專家團隊于2003年創(chuàng)立，是一家十多年來一直專注于集成電路電子設(shè)計自動化解決方案的高科技公司。

    國內(nèi)知名的半導(dǎo)體企業(yè)國微控股有限公司是國微思爾芯的最大股東，2019年12月國微思爾芯通過引入外部投資人的方式完成了約 3．1 億元人民幣的融資。

    目前 國微思爾芯在上海、深圳、北京、成都、杭州、新竹、日本東京、韓國首爾和美國圣何塞均設(shè)立分支機構(gòu)或辦事處，建立了完善的技術(shù)研發(fā)與支持服務(wù)體系。

    近日，紫光同創(chuàng)與國微思爾芯簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方作為行業(yè)內(nèi)互補型企業(yè)，將充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，圍繞FPGA國產(chǎn)化替代進行深度合作。

    在國家大力實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略、推動芯片產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化替代進程的大背景下，戰(zhàn)略合作關(guān)系的建立將為雙方提供難得的發(fā)展機遇和廣闊的合作空間。

    結(jié)尾：

    FPGA驗證仿真云系統(tǒng)的建設(shè)成為一種趨勢，在FPGA驗證仿真云系統(tǒng)上可執(zhí)行大規(guī)模的回歸測試和兼容性測試， 不受地域和時間的限制，讓硬件資源得到有效的利用。