用于大容量FPGA设计的EDA工具集成与远程调用

1、用于大容量fpga设计的eda工具集成与远程调用 随着平台服务趋于网络化，如何通过对资源和流程的有效管理，为用户提供更为便利平安的远程eda平台调用服务，已成为关键问题。在开发平台上集成了eda工具环境，并部署sgd软件。在实现远程控制的基础上构建一个可兼容异构系统的eda工具远程调用接口，解决了eda工具的远程启动和图形界面传输问题，得到一种相对容易便利又有一定平安保障的远程控制模式，实现可视化的在线虚拟芯片设计。1 引言当前，中国所采纳的fpga芯片基本依靠于进口，研发具有自主学问产权的fpga芯片具有重要意义。fpga芯片研发必需用法eda工具。eda（electronic design

2、 automation）是在cad技术基础上进展起来的计算机软件系统，是指以计算机为工作平台，融合了应用技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成绩，举行集成芯片产品的自动设计。eda集成开发环境ide（integrated development environment）是指按照集成电路芯片设计流程，将设计流程中各个阶段所需要的eda工具软件集成在一个硬件平台上，举行项目设计开发的软硬件工作环境。在此环境中，项目的设计数据通过文件方式在各个eda工具之间流转，直到设计全过程结束。集成电路芯片eda设计工具无数，其中按市场所占份额排主要有、 graphics和synopsys。这三家都是a

3、sic设计领域相当出名的软件供给商。集成电路芯片eda设计工具包含了集成电路芯片开发的各个领域：前端设计、后端设计和设计验证。前端设计工具将完成从芯片规律部分的概念化设计到芯片规律门级表示的工作。后端设计描述了如何使设计结构在芯片上物理实现，关键是芯片库单元的布局和布线。设计验证将保证芯片满足功能、时序、功率和其他指标的要求。21世纪eda技术的进展日新月异。中国先后在7个国家当业化基地建立了eda技术与服务平台。从功能上看，这些eda平台上安装有当前全部主流eda软件和测试工具，并配备有相应的设计环境，以租用的方式提供应企业用法。然而，目前能够以网络平台为载体向用户提供在线ic设计的平台还很

4、少，仅适用于进驻的企业，对于远程拜访的企业则无能为力。本文fpga开发平台集成了fpga芯片设计流程中各个阶段所需要的cadence、synopsys、mentor等公司的各种eda工具，用于研发具有自主学问产权的千万门级fpga课题产品。在自主千万门级fpga芯片设计课题中有海外设计团队参加，为了不受地域限制来用法开发平台上的eda工具，又不影响数据平安，用法sgd软件是目前最佳的办法。sgd（secure global desktop）软件基于互联网的远程计算技术，能够实现可视化的在线虚拟集成电路芯片设计，用户通过网页扫瞄器即可用法fpga开发平台上集成的eda工具和资源。在数据平安方面，

5、因为在fpga开发平台服务器和用户终端之间传输的仅仅是鼠标键盘的输入和屏幕的变幻量，用户终端只负责交互，全部计算和存储都在平台服务器端完成，所以能够保证设计数据的平安。2 eda工具集成和sgd软件部署总体框架eda工具集成和sgd软件部署总体框架1所示。图1 eda工具集成和sgd软件部署总体框架服务器端的功能由sgd server阵列、sgd gateway server、管理服务器以及多台eda tool server共同担当。用户通过互联网与sgd gateway server相连。管理服务器提供用户认证、许可证管理、版本控制和缺陷追踪等功能。eda tool server用于各类ed

6、a工具的安装和运行。 sgd server阵列为用户拜访资源和调用工具提供界面和负载均衡。sgd gateway server提供平安加密拜访通道。在此架构中，用户端的运行环境普通为windows系列，而服务器端的运行环境包括了、solaris、windows server等多种操作系统。3 eda工具集成3.1 nis服务器网络信息服务（nis）利用客户机/服务器模式和远程过程调用（rpc）接口在主机之间举行通讯。网络信息服务由服务器、客户机程序库和一些管理工具组成。在fpga开发平台中，用户普通需要在多台linux机器上工作，每台机器上用相同的用户名、属于相同的组、用法相同的密码。建立ni

7、s服务器，将这些需要分享的信息存放在nis服务器上统一管理，其他机器都从nis服务器获得信息，一旦要更改某个用户的信息，只需要在nis服务器上举行更改， 其他机器就自动收到更改后的信息。完成囫囵nis网络环境的建设之后，就能按照设计项目对设计人员举行分组管理，按照所做项目为其配置相应的eda用法环境。3.2 网络文件系统（nfs）网络信息服务通常和网络文件系统一起用法。nfs可用于不同类型计算机和操作系统之间通过网络举行文件远程拜访和分享。在fpga开发平台中，配置autofs map文件来集中管理nis域内全部的nfs分享名目。autofs的工作流程是，当客户端配置好autofs map文件

8、，在客户端假如有nfs名目读写哀求，系统进程automountd就自动把nfs服务器的资源挂接到客户机上。全部机器通过nfs共用tools名目，不需要在每台机器上安装eda工具软件，使得囫囵eda设计环境举行集中和统一管理。全部机器通过nfs共用home名目，用户登录到nis域中的任一台机器，自己的home名目内容都相同。3.3 modules软件随着eda工具的更新，系统中一定会存在同一工具的不同版本。版本不同，其路径、库和license等环境变量都有可能不同，假如用户在用法中暂时修改环境变量会比较困难。fpga开发平台用modules软件举行eda工具的环境变量管理。modules是一系列

9、脚本的集合，简化了shell的初始化，允许用户在工作过程中很简单地修改环境变量，削减其维护难度，提供了一种动态修改应用环境的机制。modules用法以下方式工作，$ module avail列出可以加载的工具, $ module load加载工具，$ module list列出已加载的工具，$ module unload卸载工具。在脚本中还可以设置工具之间的依靠或矛盾关系。3.4 版本控制和缺陷追踪软件在囫囵fpga开发流程中，每个设计环节都需要团队来完成。在多团队紧密合作开发流程中，版本控制和缺陷追踪等管理软件是必不行少的。在fpga开发平台上，安装了svn、sos版本管理软件和bugzil

10、la缺陷追踪软件。svn是开源软件，适合芯片设计流程中的文档版本管理。sos是cliosoft公司开发的集成电路设计数据版本控制软件，支持cadence公司virtuoso平台的dfii。 开源的bugzilla是一个搜集缺陷的数据库，它用于记录和管理产品缺陷从发觉到修复的全流程。3.5 eda工具软件按照eda工具对操作系统版本的要求，分离在两台tool server上安装redhat enterprise 4 update 8和redhat enterprise 5 update 8两个版本的操作系统。集成电路芯片设计集成环境需要满足foundary厂家pdk库的要求。pdk（proces

11、s design kit）是交流ic设计公司、代工厂与eda厂商的桥梁。pdk用代工厂的语言定义了一套反映foundary工艺的文档资料，包含了反映创造工艺的基本数据集。按照pdk对eda工具及版本的要求，在两台tool server上根据fpga芯片设计流程，集成了设计流程中各个阶段所需要的cadence、synopsys、mentor等公司的eda工具。4 sgd软件部署sgd软件部署分为两个部分，sgd网关和由多台sgd服务器组成的阵列。sgd网关是一种代理服务器，部署在防火墙隔离区（dmz）。在客户端与阵列中的sgd服务器建立衔接之前，通过sgd网关先在dmz中对全部衔接举行验证。sg

12、d服务器阵列和其他需要控制拜访权限的应用系统放置sgd网关后侧，位于内部网络中。sgd服务器阵列由多台sgd服务器组成一个负载均衡和故障转移组，与管理服务器和tool server衔接。sgd利用远程控制技术构建一个可兼容异构系统和工具的中间接口，是一种基于图形模式的远程控制技术，将远程主机桌面和应用程序彻低地显示到客户端，用法户能够直观地对服务端举行操作。在fpga开发平台中，eda工具集成环境中的各种应用，如linux系统的eda工具和windows系统的各种资源等应用程序，都可以通过sgd远程显示，远程用户用ie扫瞄器或firefox扫瞄器通过互联网就能够用法fpga开发平台上的各种应用软件。5 fpga开发平台应用本文介绍的大容量fpga设计平台已应用于全自主千万门级fpga芯片设计。30多位设计工程师用法该平台参加全自主千万门级fpga芯片设计。团队中在异地工作的工程师用法sgd远程登录到fpga设计平台共同参加设计工作。设计团队采纳smic 40 nm 设计技术，用正向设计的办法，设计基于sram配置的面对高性能通用规律与信号处理的全自主千万门级fpga器件。器件含有数字asci电路、全定制电路、数模混合电路以及memory complier等。6 结束语本文介绍了fpga开发平