近日Cadence發(fā)布了Dynamic Duo 2.0，其中包含Palladium Z2硬件仿真加速平臺和Protium X2原型驗證系統(tǒng)。這一組合將容量提高了2倍，性能提升了1.5倍，并且采用了業(yè)內(nèi)首創(chuàng)的模塊化編譯技術。100億門的SoC編譯在Palladium Z2 系統(tǒng)上10小時內(nèi)即可完成，在Protium X2系統(tǒng)上也僅需不到24小時。針對當前先進SoC的硅前設計挑戰(zhàn)和應對之策，Cadence公司亞太區(qū)系統(tǒng)解決方案資深總監(jiān)張永專在發(fā)布會上進行了分享。

先進SoC設計挑戰(zhàn)：軟硬件耦合更緊密

未來系統(tǒng)和芯片的設計趨勢是復雜性提高、算力提升、軟硬件整合更緊密，但與此同時還要加快Design Cycle。據(jù)張永專分享，當前很多芯片設計的Design變大，采用多個IP的集成方式，這種設計的關鍵是實現(xiàn)從子系統(tǒng)到復合SoC的系統(tǒng)整合。而且現(xiàn)在的很多芯片為了更精準地實現(xiàn)特定應用加速，需要在芯片設計階段就有相應的軟件來與硬件結合，軟件已經(jīng)成為了芯片設計的挑戰(zhàn)和整體成本的大頭。

如何應對這樣的設計挑戰(zhàn)？關鍵在于提高軟件的驗證效率，同時也要提高硬件仿真的速度，將硬件仿真與軟件原型驗證之間通道打通并提高效率，讓軟件跟硬件的協(xié)同仿真能夠在整體設計流程中更早完成。首先硬件仿真上，前面已經(jīng)提到當前Design Size變大，IP和子系統(tǒng)數(shù)量更多，本身在硬件設計環(huán)節(jié)中這種設計的迭代也變得更多，所以設計者希望硬件仿真速度可以很快，這樣一天就可以實現(xiàn)幾次迭代：每次硬件設計調整后，可以快速debug芯片中的RTL Code，然后Compile（編譯）來檢驗最終修改的表現(xiàn)。當芯片的Design階段基本接近成熟時，軟件團隊就可以介入將芯片硬件平臺進行軟件的原型驗證。 當然這時候硬件仿真到軟件原型驗證之間的無縫對接和效率就變的很關鍵，而Cadence因為兩個平臺使用了很多相同的接口、內(nèi)存和模塊化編譯器等，所以可以加速這一流程，避免重復工作的產(chǎn)生，也讓芯片設計商的硬件設計和軟件團隊之間的合作更緊密高效。

Dynamic Duo 2.0

全新的Dynamic Duo 2.0組合通過搭載全新的硬件計算平臺實現(xiàn)了更快速仿真和原型驗證速度。Palladium中使用的是Cadence自己設計的新一代計算處理芯片，此芯片專門針對硬件仿真debug進行了設計，針對debug的多種不同信號設置了更多的觸發(fā)設計，當前的所有商用芯片都不具備這樣的特點，因此該定制芯片具備行業(yè)其他競爭對手所沒有的高效硬件仿真表現(xiàn)，也是Palladium Z2可以成為業(yè)界領先的關鍵所在。10億門數(shù)據(jù)在10個小時內(nèi)就可以完成編譯，而如果設計者使用了Cadence創(chuàng)新的模塊化編譯功能的話，通過并行的方式還可以讓這個編譯的速度更快。

Protium X2中采用的是Xilinx的VU-19P，相比前代的UltraScale440在單顆容量和效能上都有提升，并且在接口上也實現(xiàn)了與Palladium Z2更好的兼容性。Cadence在這一平臺上的創(chuàng)新價值點在于將FPGA的使用進行了簡化，據(jù)張永專分享，Protium X2的Compile是使用Palladium相同方式來實現(xiàn)的，采用了同樣的時鐘樹方法。所以在FPGA上的接線繞線問題對于沒有FPGA經(jīng)驗的工程師而言也不再是一個問題——在Palladium Z2上Compile之后直接就可以在Protium X2上完成這個芯片了，完全不需要用戶的介入再去進行手動布線繞線。其實這也是Cadence一直很強調的一個理念，在其全流程的驗證解決方案大平臺上，不同的任務用更適合的Computing Processor來做，但整體的流程在用戶角度而言是“平趟”的體驗。Paul McLellan在之前的Breakfast Buffet博客中將這種做法稱為“Computational Logistics” （計算軟件物流式體驗）。

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Dynamic Duo 2.0已經(jīng)獲得了來自NVIDIA、AMD和Arm的高度贊賞，他們在實踐中均獲得了大幅的硅前效率提升。張永專表示當前中國本土的很多芯片廠商也對Dynamic Duo 2.0非常感興趣，Cadence也會持續(xù)進行中國業(yè)務的開拓，助力中國半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。