編者按:在由Globalpress組織的亞洲媒體團(Asiapress Electronics)新聞發(fā)布會上,Synplicity公司總裁兼CEO Gary Meyers先生介紹了可編程器件的發(fā)展及綜合工具的市場發(fā)展趨勢,以下是相關(guān)內(nèi)容節(jié)錄。
可編程器件正在變得越來越復雜,目前制造工藝已經(jīng)深入到65nm,在一個可編程器件上正在集成有數(shù)百萬門ASIC門電路,并集成有微處理器、DSP等等模塊??删幊唐骷阅芎蛷碗s程度快速提高以及成本不斷下降,使FPGA產(chǎn)品不斷滲透到越來越多的應用領(lǐng)域,近來FPGA供應商在不斷加強內(nèi)置的DSP能力,使FPGA更是如虎添翼。但這些法制趨勢也給設(shè)計帶來巨大挑戰(zhàn),其中最為顯著的是設(shè)計收斂問題(DesignClosure),在深亞微米工藝下,晶體管的物理形態(tài)正在直接影響布線和時序等問題,面對這些挑戰(zhàn),F(xiàn)PGA綜合工具(FPGASynthesis)也在適應這些發(fā)展趨勢為客戶提供更加完美的解決方案。
從另一方面看,傳統(tǒng)的可編程邏輯器件驗證方法也在受到很大程度的挑戰(zhàn),不足以解決全新復雜設(shè)計帶來的許多問題。以往是客戶對芯片進行設(shè)計時,首先裝配到PCB板上,然后根據(jù)器件的運行情況進行設(shè)計或者再設(shè)計。但隨著芯片變得如此復雜,這種方法不再適用,需要一些全新的設(shè)計技術(shù)。為此,Synplicity公司在2005年推出了旗艦產(chǎn)品Synplify Premier,該產(chǎn)品結(jié)合了相關(guān)的Debug技術(shù),可不不僅可以高效率完成90nm或者65nm的設(shè)計,而且可以在電路板上用自己的代碼實施實時的Debug。Synplify Premier軟件為FPGA設(shè)計人員提供了一種綜合環(huán)境,該環(huán)境采用一種按鍵物理綜合流程,融合了其獨有的圖形化物理綜合技術(shù)和建立在其通用Identify RTLDebug產(chǎn)品基礎(chǔ)上功能強大的RTL調(diào)試工具。通過Synplify Premier軟件,Synplicity將繼為設(shè)計出最新的可編程邏輯器件提供新的創(chuàng)新性技術(shù)。
Synplify Premierg軟件的核心部分為Synplicity新的圖形化物理綜合技術(shù),這是一種自動化單項設(shè)計流程,它能夠提供超凡的定時功能,可極大地改善時間關(guān)聯(lián)、縮短設(shè)計周期時間并減少反復。通過對物理綜合圖形化,設(shè)計人員就能夠更快地接近苛刻的時間要求,并可比單獨采用邏輯綜合性能提供20%。
Synplify Premie軟件不僅解決了可編程邏輯器件時序收斂等設(shè)計問題,其中也嵌入了尤其在亞洲市場非常重要的基于單元(cell)的設(shè)計流程,用FPGA實現(xiàn)ASIC等的一些特性,這種方法對于亞洲客戶進行原形設(shè)計非常重要,他們可以用RTL源代碼,配合以Synplify Premier軟件工具,很快完成FPGA和ASIC之間的轉(zhuǎn)換。在ASIC設(shè)計中,只需要盡量縮短多個邏輯電路之間的物理間距,然后可以很順利地完成布線(Router)等工作,得到所需要的時序特性,這也是傳統(tǒng)的物理綜合設(shè)計方法。但對于可編程邏輯芯片設(shè)計,布線等都已經(jīng)確定,設(shè)計者無法改變,此外,布線可能依據(jù)時序特性不同而有些變化,有些長的布線可能速度很快,短的布線又可能很慢,單純把邏輯單元盡可能臨近配置在一起并不可能解決客戶的問題,Synplicity公司發(fā)明的方法是圖形化物理綜合技術(shù),可以綜合考慮所有的布線資源,然后綜合考慮各個單元的位置、綜合以及布線。這種技術(shù)的優(yōu)勢是客戶無須太多物理設(shè)計方面的專長,可以幫助客戶在盡量短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)和解決問題,改進產(chǎn)品性能,更好完成設(shè)計。
在過去十年中,隨著音頻和視頻處理、無線通信、雷達信號處理以及許多高性能多媒體等應用的興起,許多ASIC和FPGA芯片都逐漸嵌入了DSP功能。有兩種方法將可以將處理器嵌入到FPGA中。一種方法是使用一種軟件IP解決方案,如Xilinx的Microblaze或者是Altera的NIOS。另外一種方法是使用與FPGA集成在一個芯片上的ASIC處理器內(nèi)核,比如帶有PowerPC的XilinxVirtex-UPro和帶有AVR的AtmelFPSLIC。但DSP架構(gòu)使用的算法和FPGA硬件的設(shè)計算法存在巨大的差異,缺少有效的工具使客戶能夠無縫地轉(zhuǎn)移到內(nèi)嵌DSP架構(gòu)的FPGA設(shè)計。Synplicity公司推出的Synplify DSP產(chǎn)品代表的是一種新型的DSP設(shè)計自動化工具,該工具使DSP設(shè)計人員能夠快速、有效地以硬件為目標,對在Mathworks的SimulinkDSP設(shè)計工具中獲取的設(shè)計性能執(zhí)行高水平的優(yōu)化,并生成可合成的、可供執(zhí)行的RTL。
Synplicity公司最近的一個市場策略是與Xilinx聯(lián)合成立Design TaskForce,主要目的是針對超大容量的65nm FPGA架構(gòu)提供更高的產(chǎn)出率、由于設(shè)計改變導致的更準確的可預測結(jié)果、以及復雜射程更高的自動化功能。