新思科技近日宣布，全面升級(jí)其高性能硬件輔助驗(yàn)證（HAV）產(chǎn)品組合，推出全新一代HAPS-200原型驗(yàn)證系統(tǒng)和ZeBu仿真系統(tǒng)。

這兩種解決方案都基于新款的AMD Versal Premium VP1902自適應(yīng)片上系統(tǒng)（SoC），運(yùn)行時(shí)性能、編譯時(shí)間和調(diào)試效率都得到了顯著提升。

相較于業(yè)界容量最高、密度最佳的硬件加速系統(tǒng)ZeBu Server 5，全新升級(jí)的ZeBu仿真系統(tǒng)，運(yùn)行速度更高，能夠處理高達(dá)154億邏輯門的設(shè)計(jì)規(guī)模。這讓開發(fā)者能夠在性能、容量與密度之間擁有更大的靈活性。

此外，開發(fā)者還將受益于更快的軟件啟動(dòng)體驗(yàn)（如在移動(dòng)應(yīng)用中啟動(dòng)Android系統(tǒng)）。同時(shí)，混合仿真現(xiàn)在支持更新、更快的新思科技Virtualizer虛擬原型多線程技術(shù)。

最為重要的是，新思科技正在與客戶合作，通過將模塊化HAV方法從HAPS原型設(shè)計(jì)擴(kuò)展到ZeBu硬件加速，克服超過600億邏輯門規(guī)模先進(jìn)設(shè)計(jì)的驗(yàn)證挑戰(zhàn)。

推動(dòng)這些擴(kuò)張的因素是什么？

復(fù)合復(fù)雜性（涵蓋軟件、硬件、接口和工作負(fù)載優(yōu)化架構(gòu)）為當(dāng)前最先進(jìn)芯片、系統(tǒng)級(jí)芯片（SoC）和Multi-Die設(shè)計(jì)的開發(fā)者帶來了巨大的挑戰(zhàn)。特別是驗(yàn)證和軟件開發(fā)過程可能需要在仿真、硬件加速和原型設(shè)計(jì)階段完成數(shù)千萬(wàn)億個(gè)測(cè)試和驗(yàn)證周期。因此，人們明顯需要更快的HAV解決方案，以加速先進(jìn)芯片設(shè)計(jì)的開發(fā)和驗(yàn)證，并為其所支持的軟件定義系統(tǒng)的優(yōu)化功能提供保障。

▲圖1：日益復(fù)雜的形勢(shì)推動(dòng)著硬件輔助驗(yàn)證需求的發(fā)展

新思科技始終處于HAV創(chuàng)新的前沿。HAPS-200原型驗(yàn)證系統(tǒng)和ZeBu仿真系統(tǒng)均采用新思科技在2022年推出的突破性概念：硬件加速和原型就緒（EP-Ready）硬件概念，并采用AMD最新的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）技術(shù)發(fā)展創(chuàng)新，進(jìn)而為不同設(shè)計(jì)規(guī)模和用例提供業(yè)界領(lǐng)先的性能。

通過這種方式，HAPS-200原型驗(yàn)證系統(tǒng)和ZeBu仿真系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)超強(qiáng)靈活性，提高客戶投資回報(bào)率，并最終改變先進(jìn)芯片和軟件定義系統(tǒng)的驗(yàn)證流程。

針對(duì)性能進(jìn)行了優(yōu)化：新一代原型HAPS-200

HAPS-200以業(yè)界領(lǐng)先的運(yùn)行效率，為高性能硬件和軟件驗(yàn)證任務(wù)提供出色支持。同時(shí)，它也是接口協(xié)議驗(yàn)證、合規(guī)性測(cè)試及高速認(rèn)證的理想選擇。

與其前代產(chǎn)品HAPS-100相比，新產(chǎn)品的性能提高至2倍，調(diào)試帶寬增加至4倍

使用異步設(shè)計(jì)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)高達(dá)數(shù)十MHz的速度，接口協(xié)議子系統(tǒng)的速度可達(dá)400MHz以上

可與現(xiàn)有的HAPS-100原型環(huán)境、HT3連接器和配件一同使用

從單個(gè)FPGA擴(kuò)展到多機(jī)架設(shè)置，容量高達(dá)10.8 BG

輕松重新布線，以優(yōu)化性能

可通過ZeBu軟件，利用EP-Ready硬件配置為硬件加速用例

針對(duì)靈活性進(jìn)行了優(yōu)化：ZeBu高性能硬件加速

ZeBu仿真系統(tǒng)為硬件加速用例（包括RTL驗(yàn)證和性能/低功耗分析）、軟件啟動(dòng)和高級(jí)調(diào)試提供業(yè)界領(lǐng)先的性能。

與其前代產(chǎn)品ZeBu EP1和ZeBu EP2相比，新一代ZeBu產(chǎn)品的性能提高至2倍、調(diào)試帶寬增加至8倍、容量擴(kuò)大至6倍，編譯速度也有一定的提升。

最大容量擴(kuò)展至154億邏輯門。

提供更強(qiáng)大的跟蹤內(nèi)存，能夠快速實(shí)時(shí)捕獲設(shè)計(jì)波形和調(diào)試軌跡。

EP-Ready硬件可通過HAPS ProtoCompiler配置為原型設(shè)計(jì)用例。

EP-Ready硬件提供出色的投資回報(bào)率和極致靈活性

HAPS-200原型驗(yàn)證系統(tǒng)和ZeBu仿真系統(tǒng)均基于EP-Ready硬件，支持通過軟件和布線重新配置，以適應(yīng)從詳細(xì)RTL驗(yàn)證至高速軟件驗(yàn)證等所有硬件加速和原型設(shè)計(jì)用例。除了提供優(yōu)越的投資回報(bào)率（ROI）之外，這種靈活性還直接解決了驗(yàn)證規(guī)劃中的一大挑戰(zhàn)性難題。

長(zhǎng)期以來，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在做出硬件決策和投資時(shí)，往往需要依賴對(duì)驗(yàn)證需求的早期預(yù)測(cè)。在這種情況下，隨著項(xiàng)目和需求的發(fā)展，他們經(jīng)常會(huì)遇到資源短缺（需要進(jìn)行更多預(yù)測(cè)和投資）或利用不足（浪費(fèi)預(yù)算）等問題。

我們的EP-Ready硬件平臺(tái)消除了這種不確定性和相關(guān)投資需求，在以下方面有顯著改善：

資源優(yōu)化：團(tuán)隊(duì)可以使用單一硬件平臺(tái)支持所有驗(yàn)證用例（并同時(shí)管理多個(gè)項(xiàng)目），而無需維護(hù)用于硬件加速和原型設(shè)計(jì)的各種異構(gòu)硬件池。

降低風(fēng)險(xiǎn)：重新配置硬件的能力降低了與早期驗(yàn)證規(guī)劃決策相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。隨著項(xiàng)目需求的變化，團(tuán)隊(duì)可以調(diào)整其驗(yàn)證方法，而無需額外購(gòu)置新硬件。

運(yùn)營(yíng)效率：管理用于硬件加速和原型系統(tǒng)的單一硬件平臺(tái)可以減少操作復(fù)雜性、培訓(xùn)和維護(hù)。

▲圖2：新思科技EP-Ready硬件平臺(tái)具有兩個(gè)用于硬件加速和原型系統(tǒng)的軟件堆棧

我們的EP-Ready硬件基于統(tǒng)一的計(jì)算平臺(tái)，集成了最新的AMD VP1902自適應(yīng)SoC、電纜、內(nèi)存和接口協(xié)議解決方案。通過靈活的布線和軟件配置，用戶可以根據(jù)需求選擇同步時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)靈活性，或采用異步時(shí)鐘優(yōu)化性能表現(xiàn)。隨著多個(gè)（通常是并行的）項(xiàng)目需求的變化，EP-Ready硬件能夠快速重新配置，滿足不同場(chǎng)景的需求。

模塊化HAV方法可擴(kuò)展容量，減少軟件啟動(dòng)的時(shí)間和成本

現(xiàn)代芯片架構(gòu)本質(zhì)上是模塊化的，多個(gè)小芯片通過UCIe等標(biāo)準(zhǔn)以及AXI和CHI等協(xié)議連接。硬件和軟件復(fù)雜性的不斷增加，導(dǎo)致小芯片呈分散化趨勢(shì)，驗(yàn)證方法也隨之向模塊化發(fā)展。

▲圖3：新思科技模塊化HAV方法

我們的模塊化HAV方法使用戶能夠?qū)⒋笮驮O(shè)計(jì)分解為可以獨(dú)立驗(yàn)證的單個(gè)組件，然后便可以將其集成到更大的SoC或Multi-Die封裝中。團(tuán)隊(duì)可以在自然邊界處分割設(shè)計(jì)，例如UCIe接口和AXI/CHI協(xié)議。

驗(yàn)證完成后，就可以使用廣泛的接口協(xié)議解決方案組合連接這些單獨(dú)的組件。這些方案針對(duì)每個(gè)協(xié)議的延遲容忍度都進(jìn)行了優(yōu)化，使得SoC和系統(tǒng)驗(yàn)證團(tuán)隊(duì)能夠維護(hù)現(xiàn)有的功能驗(yàn)證結(jié)構(gòu)，讓每個(gè)組件以最佳速度執(zhí)行。

模塊化HAV方法支持經(jīng)過擴(kuò)展的新思科技HAV產(chǎn)品組合，并在以下方面有所改進(jìn)：

可擴(kuò)展性：支持超過600億邏輯門的驗(yàn)證容量，團(tuán)隊(duì)可以高效驗(yàn)證用于AI訓(xùn)練、先進(jìn)數(shù)據(jù)中心處理器和高性能計(jì)算的最大SoC和Multi-Die設(shè)計(jì)。

生產(chǎn)效率：多個(gè)團(tuán)隊(duì)可以并行處理不同的子系統(tǒng)，大幅提高驗(yàn)證速度和效率。更改某個(gè)子系統(tǒng)時(shí)不需要重新驗(yàn)證其他子系統(tǒng)。使用較小的子系統(tǒng)時(shí)，軟件啟動(dòng)速度也更快。

新思科技HAV產(chǎn)品組合：半導(dǎo)體和設(shè)計(jì)創(chuàng)新的基石

HAPS-200原型驗(yàn)證系統(tǒng)和ZeBu仿真系統(tǒng)代表了硬件輔助驗(yàn)證領(lǐng)域的重大飛躍。作為我們高性能HAV產(chǎn)品組合的擴(kuò)展，它們?yōu)橛脩籼峁┝藘?yōu)化的性能、容量、可擴(kuò)展性和密度。通過軟件和電纜的重新配置，這些工具展現(xiàn)出超強(qiáng)的靈活性，能夠支持多個(gè)項(xiàng)目或根據(jù)項(xiàng)目需求動(dòng)態(tài)調(diào)整系統(tǒng)資源。

隨著行業(yè)向更集成、更復(fù)雜、軟件定義的系統(tǒng)發(fā)展，早期軟件驗(yàn)證和高效芯片驗(yàn)證流程變得愈發(fā)重要。HAPS-200原型驗(yàn)證系統(tǒng)和ZeBu仿真系統(tǒng)和完整的新思科技HAV產(chǎn)品組合正在幫助行業(yè)應(yīng)對(duì)并克服軟件、硬件、接口和架構(gòu)的復(fù)合復(fù)雜性，為半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的未來奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。