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明导公司推出全面设计工具流程解决复杂FPGA设计面临的挑战

  2003年5月19日俄勒冈州威尔逊维尔――明导公司宣布推出全面FPGA设计流程,在传统FPGA工具领域推广采用新技术,解决复杂FPGA设计领域新近出现的诸多挑战。这项由三个部分组成的流程,将高水平FPGA设计方法延伸到印刷电路板设计领域,其中包括FPGA设计和验证、嵌入式系统和带有FPGA的印刷电路板所采用的现有和未来技术。
  
  由于单个FPGA器件上集成了大型复杂IP模块、存储器、高速I/O、软硬嵌入式处理器和嵌入式软件,系统门数不断飙升,封装要求日益严峻,这对传统设计方法构成了严重压力。这些芯片的设计需要全新的技巧,深入的系统设计,并在设计流程的所有各个阶段开展软硬件协同设计和验证。为了避免在FPGA解决方案中出现设计漏洞,明导公司继续执行提供集成工具的战略,谋求化解新型系统结构的复杂性问题,协助设计人员保持FPGA器件所固有的生产力优势。
  
  明导公司主席兼首席执行官Walden C. Rhines说:“明导公司是唯一拥有全面集成工具解决方案,能够处理FPGA设计所有各方面问题的EDA公司,从验证、综合一直到嵌入式软件和板卡的版图设计。我们的工具已经成为其各自市场的事实标准,正在围绕这些工具建立立足点,并希望藉此进一步提升我们在FPGA设计领域的地位。”
  
   FPGA设计部总经理Simon Bloch说:“随着新型系统结构的出现,FPGA的器件复杂性继续迅速提升。为了保持FPGA器件的设计生产力优势并补充传统的FPGA设计流程,客户正在转换设计方法,采用那些从ASIC设计借鉴而来的方法。明导公司为化解FPGA设计人员面临的日益严峻的挑战提供了最为完整的产品组合。”
  
  明导公司FPGA设计工具流程
  明导公司正在继续承诺为新一代可编程逻辑器件系统架构度身打造全面完整集成的成套设计工具。明导公司将继续提供新型工具并加强现有工具以解决下列领域的诸多问题:
   ·FPGA设计和验证
   ·嵌入式系统设计和验证
   ·PCB系统设计和验证
  
   FPGA设计和验证
  明导公司设计创建和实施流程包括众多工具,如设计创建和管理、综合和仿真以及知识产权(IP)内核库,为设计复用方法提供帮助。
  
  设计创建和管理
  为了响应日益严峻的FPGA器件尺寸增大和复杂化趋势,明导公司提供了HDL Designer Series™产品。这款业界领先的设计创建和管理套装工具提供了5000万系统门以上FPGA器件设计所必需的性能和容量。HDL Designer Series产品是一种灵活的环境,可以管理这些复杂的设计,包含各种文本、表格和图形设计编辑器,来协助创建FPGA器件。这款套装工具通过ModelSim®工具提供了视觉强化调试和分析功能,提供了理解IP知识产权和代码复用的实用方式,这是任何复杂设计的必要组成部分。它还支持HTML和OLE通信手段,这些都是设计文献制作过程中不可或缺的组成部分。新版本HDL Designer Series产品的全面供货时间定在2003年第2季度。
  
  综合
  明导公司Precision™ RTL综合产品目前已向LeonardoSpectrum™的新客户和现有客户全面供货。该工具提供了全新的直观使用模型、出色的结果质量以及先进的增量设计分析能力。验明资格确实采用明导公司前代综合工具LeonardoSpectrum的客户可以选择免费升级到Precision RTL综合工具。此外,Precision RTL综合工具将成为最新版本FPGA Advantage®环境的综合引擎,该环境是该公司针对设计创建、仿真与综合推出的业界领先流程。
  
  西门子项目和系统工程设计公司下属业务部门CES设计服务技术总监Johann Notbauer说:“在使用Precision RTL综合工具时,一次简单的综合执行提供了令人信服的面积和 时序估计,从而在相当程度上减少了布局布线执行的次数。由于针对某项复杂设计的每次布局布线都可能耗费12小时甚至更长时间,因此这种方法可以节省宝贵时间并产生更好的结果。”
  
  明导公司继续扩大Precision Synthesis工具解决方案的使用范围,通过最大限度减少布局布线反复次数,协助设计人员加速冗长的时序收敛流程。物理综合技术提供自动化物理意识算法,它利用布局信息以及布局布线后的时序信息对设计重排时序、复制和重新综合。这可以消除冗长的设计反复、多次布局布线反复以及平面规划步骤。在自动化工作尽可能彻底地完成之后,该工具为设计人员提供了人为改进的交互环境,进一步调整设计以便实现更快性能或理想的速度级别。这种物理综合技术有望于2003年下半年全面供货。
  
  为了有效地适应设计大型和复杂FPGA器件的需要,Precision产品线是一体化的技术,能把设计抽象水平从RTL提高到C。这些新技术允许设计人员在设计的算法层次上开展工作,帮助其迅速权衡设计性能和面积,提供快速的探查和实施。这款高水平综合技术有望在2003年年底全面供货。
  
  仿真
  明导公司旗舰级验证产品是其居于市场领先地位的HDL仿真工具——ModelSim。ModelSim产品拥有众多有助于加快FPGA验证进程的特性,已经成为FPGA市场事实上的行业标准解决方案。FPGA市场排名前5位的供应商目前都在分销特定版本ModelSim环境。明导公司继续与所有主要FPGA供应商开展合作,确保ModelSim产品满足或超过最终用户的性能要求。该产品将在今后几个月中继续得到增强,具备更强大的调试能力,代码覆盖范围进一步扩大,性能也进一步增强。
  
  集成式FPGA设计解决方案
  明导公司运用FPGA Advantage产品率先向市场推出了针对设计创建、管理、仿真与综合的集成流程。FPGA Advantage工具赋予FPGA设计人员强大的能力,在概念和实施之间提供了一条更为快捷的途径。预计于2003年第2季度发布的新版FPGA Advantage工具将包括最新版设计创建和管理工具HDL Designer Series产品、综合和时序分析工具Precision Synthesis以及仿真工具ModelSim。
  
  形式验证
  明导公司正探索在FPGA设计流程中应用形式验证技术。形式验证已经作为一种重要方法在ASIC市场中获得认可,可以证明两个设计是否具有相同的功能。随着FPGA设计继续在复杂性方面向ASIC看齐,明导公司意识到FPGA设计流程存在形式验证的潜在机遇。
  
  知识产权IP
  随着器件尺寸开始与ASIC器件形成竞争态势,设计复用变得极为重要。明导公司继续扩大其与FPGA供应商团体间的关系,允许其采用来自Inventra™组合的知识产权。今天,明导公司已经与各主要FPGA供应商建立了密切关系,为其提供面向平台的IP库。预计2003年年底随着更多的合作声明,这些关系将得到进一步提升。
  
  嵌入式软件集成和开发
  如果硬件或软件微处理器被纳入可编程平台,设计人员面临与嵌入式软件开发相关的其它挑战。嵌入式软件设计要求包括软件开发工具、集成式开发环境(IDE)、硬件连接查询工具、实时操作系统(RTOS)以及专门支持硬件和软件处理器核心技术的相关中间件。
  
  为了支持这些趋势,明导国际公司提供了完整的软件开发套件,其中包括嵌入式集成开发环境中的交叉编译器和调试器,它们与Nucleus™ 实时操作系统、TCP/IP网络堆栈以及与可编程器件中常用的与众多处理器端接的其它中间件紧密链接。开发工具和实时操作系统都已采用来自Altera公司 和 Xilinx公司的器件开展验证,其中包括最近宣布的针对Altera公司基于NIOS的器件的全面支持。针对FPGA器件的Nucleus实时操作系统设计工具包将在2003年内相继宣布推出。
  
  协同验证
  在设计过程中,设计人员关注的重点已经从内容创建转向其在评估、集成和验证多个既有程序块和软件组件方面遭遇的诸多挑战,它们将部署诸如协同验证等先进的验证工具。明导公司Seamless® 协同验证环境(CVE)的虚拟原型功能允许设计人员在对首个物理原型进行编程之前数星期或数月,对系统操作做出构想。明导公司已经与Altera、 Xilinx和Atmel合作为在FPGA上嵌入内核的设计人员制作协同验证解决方案,明导公司将根据各种器件的流行情况继续扩大器件支持范围。
  
  基于平台的设计
  明导公司Platform Express™设计环境等设计创建和验证工具可以指导用户开展复杂的嵌入式系统开发,为在平台设计中附加微处理器内核、逻辑块和软件模块提供便利条件。但随着现代可编程逻辑器件的推出,能够置入芯片与经过验证切实可行之间可能存在巨大差距。弥合这种差距要求集成众多硬件/软件设计和验证范例:各种验证环境中的软件调试、事件驱动逻辑仿真和复杂IP建模。明导公司Platform Express工具将能够运用各种嵌入式内核开发复杂FPGA器件。针对特别FPGA器件的Platform Express版本工具预计在2003年下半年供货。
  
  印刷电路板系统设计和验证
  就传统而言,FPGA设计和PCB设计是由完全不同的设计团队运用不同的EDA工具和流程分别完成的。多种设计流程的存在造成了流程间连接能力和时序收敛问题,无论在性能还是上市成本方面都对设计人员造成了负面影响。FPGA引脚计数可能超过1500个引脚,由此造成PCB符号生成和管理任务需要耗费大量时间。在速度优化或逻辑更改过程中,FPGA引脚分配修改往往需要费时的手工原理图更新和PCB重新布线。
  
  明导公司的FPGA BoardLink™产品自动执行PCB设计人员所遇到的关键性耗时和易错任务。原理图符号生成是自动进行的,这项工作运用了来自FPGA Advantage工具的实施特定的FPGA信号名称,同时充分运用了公司PCB库信息。用户获得了额外的用户指导符号,允许将高引脚数器件分成多个符号。FPGA引脚分配在设计阶段一般会经历三次变化甚至更多。FPGA BoardLink产品采纳了来自FPGA Advantage设计环境的引脚分配变化,将其自动更新成原理图符号,彻底消除了对PCB原理图进行重新布线的需要。首次客户供货预计于2003年六月份开始。
  
   FPGA设计继续以数千兆位I/O能力推动高速性能不断提高。这种能力要求在PCB设计流程中将时序和信号完整性分析紧密集成在一起。明导公司已经与Xilinx,、Altera 和 Actel等多家FPGA制造商结为合作伙伴,通过组合方式提供新型分析能力和通过认证的高速设计工具包,这些都是FPGA设计人员满足其数千兆位设计要求所必需的。明导公司还在支持数千兆位设计要求的建模格式标准化工作中发挥领导作用。该公司也正在与FPGA供应商协作实施这些标准,确保模型可用性和实施对所有客户都是无缝的。上述建模应用范围的扩大显著提高了明导公司各项工具中提供的仿真能力和精确性,并同时减少了最终用户的建模工作量。最后,对众多FPGA设计人员来说高速设计原则和方法代表着一个新的尚未开发的领域。为了协助化解这些新挑战,明导公司正与FPGA供应商合作,提供信号完整性工具,使得现场应用工程师能够向其团队成员传授有关高速设计的知识。
  
  关于 Mentor Graphics
   Mentor拥有世界一流的电子软/硬件设计解决方案,为全球最成功的电子与半导体公司提供电子自动设计化的产品与咨询服务;同时,也是今年第五度蝉连美国的最佳软件技术协助成就奖(STAR Award)的公司。Mentor成立于1981年,去年营收将近6亿美元,全球约雇用 3,700 员工。公司总部位于美国奥勒冈州(Oregon),2002年在上海注册了全资子公司“明导(上海)电子科技有限公司”。 全球信息网网址: http://www.mentor.com/.