Vivado震撼來襲 FPGA進入全面可編程時代

　　4年數(shù)百名研發(fā)工程師的夜以繼日，1年100多家客戶和聯(lián)盟計劃成員的親身測試，4月25日，在外界毫無征兆的情況下，賽靈思(Xilinx)公司宣布推出全新的Vivado設計套件。Xilinx全球高級副總裁湯立人表示，Vivado不是已有15年歷史的ISE設計套件的再升級(ISE采用的是當時極富創(chuàng)新性的基于時序的布局布線引擎)，而是利用多維可拓展的數(shù)據(jù)模型建立設計實現(xiàn)流程，面向未來10年的all Programmable器件開發(fā)，在高集成度設計時代加速設計生產(chǎn)力。

　　我們正在進入一個全面的系統(tǒng)級器件時代，如Xilinx7系列提供的可拓展式處理平臺(EPP)、堆疊硅片互聯(lián)(SSI)技術，設計者不僅需要為設計編程定制邏輯，還需要為基于ARM、Xilinx處理器的子系統(tǒng)以及I/O等進行編程等。

　　賽靈思全球高級副總裁湯立人--Vivado要解決的就是加速生產(chǎn)力的問題：加速IP集成，加速實現(xiàn)，生產(chǎn)力加倍，這就是Vivado發(fā)布的意義!

　　隨著設計的日趨復雜化和芯片工藝的進步，互聯(lián)和設計擁塞成為了大規(guī)模數(shù)據(jù)運算中延遲的主因。ISE開發(fā)套件定義在15年前，那時，開發(fā)者面對的設計規(guī)模一般較小，邏輯單元是造成延遲的主要原因，單維的基于時序布局布線引擎的ISE就能滿足用戶需求。湯立人介紹說，通過模擬算法隨機確定工具應在什么地方布置邏輯單，用戶先輸入時序，算法“盡量”與時序要求吻合。

　　“去年我們還發(fā)布了ISE 14，雖然通過補丁升級，ISE還能勉強滿足開發(fā)需求，但從長遠角度來看，由于技術本身的不完善，始終存在弊端”。

　　“5年前，我們就開始著手改寫開發(fā)套件。Vivado設計之初，既以系統(tǒng)為中心，采用多維分析布局引擎，從全局進行優(yōu)化，同時實現(xiàn)最佳時序、擁塞和走線長度三維定義”，湯立人介紹。這樣，工具不僅能夠迅速、決定性地完成上千萬門的布局布線，同時還能保持始終如一的高結果質量。由于它能夠同時處理三大要素，也意味著可以減少重復運行流程的次數(shù)。據(jù)介紹，將各類可編程技術結合在一起， Vivado開發(fā)套件可擴展實現(xiàn)多達 1 億個等效 ASIC 門的設計。

　　在回答記者Vivado與Xilinx ISE開發(fā)套件關系時，湯立人表示，在7系列以及更早的產(chǎn)品版本中，Xilinx還將堅持不懈的提供ISE技術支持，而在7系列之后推出的產(chǎn)品則只支持Vivado軟件設計。7系列產(chǎn)品本身兼容Vivado開發(fā)環(huán)境，2012年仍在質保期內的ISE客戶可免費獲得Vivado 版本。

　　Vivado產(chǎn)品介紹：

　　Vivado設計套件包括高度集成的設計環(huán)境和新一代系統(tǒng)到 IC 級別的工具，這些均建立在共享的可擴展數(shù)據(jù)模型和通用調試環(huán)境基礎上。同時支持廣泛的業(yè)內標準，如AMBA AXI4 互聯(lián)規(guī)范、IP-XACT IP 封裝元數(shù)據(jù)、工具命令語言 (Tcl)、Synopsys 系統(tǒng)約束 (SDC) 等。

　　Vivado將生產(chǎn)力提升到原來的4倍

　　集成的設計環(huán)境——Vivado 設計套件包括高度集成的設計環(huán)境和新一代從系統(tǒng)到 IC 級的工具，這些均建立在共享的可擴展數(shù)據(jù)模型和通用調試環(huán)境基礎上。這也是一個基于 AMBA AXI4 互聯(lián)規(guī)范、IP-XACT IP 封裝元數(shù)據(jù)、工具命令語言 (TCL)、Synopsys 系統(tǒng)約束 (SDC) 以及其它有助于根據(jù)客戶需求量身定制設計流程并符合業(yè)界標準的開放式環(huán)境。賽靈思構建的的 Vivado 工具將各類可編程技術結合在一起，能夠可擴展實現(xiàn)多達 1 億個等效 ASIC 門的設計。

　　專注于集成的組件——為了解決集成的瓶頸問題，Vivado 設計套件采用了用于快速綜合和驗證 C 語言算法 IP 的 ESL 設計，實現(xiàn)重用的標準算法和 RTL IP 封裝技術，標準 IP 封裝和各類系統(tǒng)構建模塊的系統(tǒng)集成，模塊和系統(tǒng)驗證的仿真速度提高 了3 倍，與此同時，硬件協(xié)仿真將性能提升了100倍。

　　專注于實現(xiàn)的組件——為了解決實現(xiàn)的瓶頸，Vivado工具采用層次化器件編輯器和布局規(guī)劃器、速度提升 了3 至 15 倍，且為 SystemVerilog 提供了業(yè)界最好支持的邏輯綜合工具、速度提升 4 倍且確定性更高的布局布線引擎，以及通過分析技術可最小化時序、線長、路由擁堵等多個變量的“成本”函數(shù)。此外，增量式流程能讓工程變更通知單 (ECO) 的任何修改只需對設計的一小部分進行重新實現(xiàn)就能快速處理，同時確保性能不受影響。最后，Vivado 工具通過利用最新共享的可擴展數(shù)據(jù)模型，能夠估算設計流程各個階段的功耗、時序和占用面積，從而達到預先分析，進而優(yōu)化自動化時鐘門等集成功能。

　　Vivado 設計套件能幫助客戶實現(xiàn)哪些此前無法實現(xiàn)的工作?

　　當設計人員在汽車、消費類、工業(yè)控制、有線與無線通信、醫(yī)療等眾多應用中采用新一代“All Programmable”器件來實現(xiàn)可編程邏輯或者可編程系統(tǒng)集成時，Vivado工具有助于提高他們的生產(chǎn)力。尤其是進行新一代設計，如上所述，工程師可用 Vivado 工具解決集成和實現(xiàn)方面存在的諸多生產(chǎn)力瓶頸問題。