原型平台是做什么的?proFPGA验证环境介绍

profpga验证环境介绍
profpga是mentor的fpga原型验证平台,当然mentor被西门子收购之后,现在叫西门子eda。我们首先介绍一下原型平台是做什么的,再跟现在市场占有率最高的haps原型平台做个对比。
原型平台是做什么的?
在asic设计完代码后,会交付给dv验证的同事,也就是我们常说的eda验证,在eda验证完成后,会把大部分的bug都验出来,然后再交给原型验证team,原型验证的同事会将asic设计的代码porting到硬件平台,也就是fpga上,这个过程中,有很多东西是需要替换的,比如memory、时钟、pad或者是phy这些,因为这些都是底层的硬核,芯片厂商和fpga厂商用的是不一样的;当然还有些代码是因为让fpga方便综合,在保证功能相同的情况下进行替换。
那既然fpga上的代码跟asic有差别,也就是说哪怕fpga验证通过了,也不能保证asic的代码是正确的,为什么还要用fpga进行验证呢?
首先,原型验证是跟eda验证相辅相成的,大部分的功能其实都是eda来验证的,fpga上更多的是验证系统功能,比如在soc的芯片上,软件同事可以在fpga原型平台上直接使用软件来完成各种功能和业务的验证,这些都是系统级的验证是,是eda验证很难覆盖的。
其次,eda验证总归来说是软件的验证,跑起来速度非常慢,而fpga的速度是软件仿真的百倍千倍,这样软件的同事可以提前将回片后需要跑的软件开发并验证完。
市场上常用的原型平台对比
synopsys haps-100
目前市场占有率最高的还是synopsy haps-100,从haps-70、haps-80再到haps-100,synopsys 的原型平台已经越来越成熟,支持自动partition,还有些跟haps配套的成熟解决方案供客户选择。
国产平台
虽然这几年国产eda工具和eda平台突飞猛进,但我们还是要正视跟三大eda厂商的差距,国内的原型平台有些不支持partition,需要手动进行partition,这样调试难度较大,调试周期较长;当然还有些平台不稳定的问题,即便像haps这种已经存在多年的原型平台,依然存在bug,在使用过程中会踩到很多坑。
西门子 profpga
作为3大eda厂商之一的西门子,在原型平台上也不落下风,他们的开发能力自然毋庸置疑,经过多年的打磨,profpga平台在易用性和稳定性上,已经有了抢占haps市场的实力。
下面我们从几个方面来对比下这两个原型平台:
易用性
haps的开发工具是protocompiler,profpga的开发工具是vps,两个工具都支持自动partition,我们只需要合理的将模块划分的指令传给工具即可;
haps其实更像fpga的开发,无论是使用方法还是调试手段、调试界面,基本都跟我们平时用vivado差不太多;profpga由于是后起之秀,加了很多更加实用的功能,比如支持各种virtual model,比如ufs model、ddr model,这一点profpga略胜一筹。
稳定性
二者的稳定性也相差不大,都是eda龙头历时多年开发的产品,稳定性还是可以肯定的,二者可谓旗鼓相当。
可扩展性
haps和profpga上都留有插扣板的位置,可以插各种外设接口,比如我们需要调usb/pcie这种高速外设或者uart/spi这种低速外设,都可以通过这种扣板连接到fpga,这方面两个产品也是旗鼓相当。
但haps的4个vu19p都是做在haps内部,无法更换的,而profpga的fpga也是以扣板的形式跟底板连接,因此fpga板也是可换的,不仅fpga数量可换,fpga支持的型号也不仅仅是vu19p,可以是intel的stratix 10 gx,还可以是amd的mpsoc,更加的灵活。
因此在可扩展性方面依然是profpga略胜一筹。
调试
我们前面讲过,haps更像原生的fpga开发,debug手段也非常类似。
而profpga除了通过probe抓信号,还可以在fpga运行过程中,在terminal中将dut中的某个信号force成某个值,比如我们想看某个信号是0和1是的功能,那无需要重新综合,直接在terminal中输入指令即可,给调试带来了很大的便捷性。
同时profpga还支持全波形dump功能,这对于很多ip的开发调试很有帮助,它可以像我们eda仿真时将fpga中的所有信号都dump下来,当然此时时钟比较慢,但这的确是一个非常好用的调试手段。
对于memory,profpga还支持backdoor访问,对于需要验证memory逻辑的功能非常实用。
profpga只支持通过网络或者pcie来现在bit和debug,这对于平台的调试和管理非常友好。
在这调试方面,profpga优势很大。
价格
haps因为存在时间很久了,口碑也一直不错,所以价格既然很高。而profpga作为后起之秀,在各方面都不落下风的前提下,价格相对haps来说有很大优势。
总的来说,目前haps依旧是原型平台的绝对龙头,但依然无法阻挡profpga的强势劲头。


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