用于大容量FPGA设计的EDA工具集成与远程调用

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关键字：FPGA   EDA   SGD   远程控制  
随着EDA平台服务趋于网络化，如何通过对资源和流程的有效管理，为用户提供更为方便安全的远程EDA平台调用服务，已成为关键问题。在FPGA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，得到一种相对简单方便又有一定安全保障的远程控制模式，实现可视化的在线虚拟集成电路芯片设计。
1 引言

当前，中国所采用的FPGA芯片基本依赖于进口，研发具有自主知识产权的FPGA芯片具有重要意义。FPGA芯片研发必须使用EDA工具。EDA（Electronic Design Automation）是在CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统，是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行集成电路芯片产品的自动设计。EDA集成开发环境IDE（Integrated Development Environment）是指根据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，进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设计工具很多，其中按市场所占份额排主要有Cadence、Mentor Graphics和Synopsys。这三家都是ASIC设计领域相当有名的软件供应商。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逻辑部分的概念化设计到芯片逻辑门级表示的工作。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技术的发展日新月异。中国先后在7个国家产业化基地建立了EDA技术与服务平台。从功能上看，这些EDA平台上安装有当前所有主流EDA软件和测试工具，并配备有相应的设计环境，以租用的方式提供给企业使用。然而，目前能够以网络平台为载体向用户提供在线IC设计的平台还很少，仅适用于进驻的企业，对于远程访问的企业则无能为力。

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，用于研发具有自主知识产权的千万门级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与，为了不受地域限制来使用开发平台上的EDA工具，又不影响数据安全，使用SGD软件是目前最佳的方法。SGD（Secure Global Desktop）软件基于互联网的远程仿真计算技术，能够实现可视化的在线虚拟集成电路芯片设计，用户通过网页浏览器即可使用FPGA开发平台上集成的EDA工具和资源。在数据安全方面，由于在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化量，用户终端只负责交互，所有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安全。