EDA工具如何为FPGA设计提供便捷高效的设计环境

我国的便携能源消费市场会比2011年提高30%-50%的购买量。随着FPGA硅芯片的更新换代，FPGA产品的门数量不断增加，性能与专门功能逐渐加强，使得FPGA在电子系统领域能够取代此前只有ASIC和ASSP才能发挥的作用。但是，FPGA必须有适当的设计工具辅助，让设计人员充分发挥其作用，否则再好的产品也毫无意义。

提供便携高效设计环境

针对混合系统构架开发，提供快速系统建模平台Impulse C进行系统模型的搭建。

如今FPGA已进入硅片融合时代，集成了DSP、ARM等，这种混合系统架构需要更好的开发环境，如嵌入式软件工具OS支持、DSP编程、基于C语言的编程工具、系统互联、综合和仿真以及时序分析。为此，Aldec（阿尔戴）公司针对混合系统构架开发，提供了先进的基于ESL（Electronic System Level）的快速系统建模平台Impulse C进行系统模型的搭建。在此环境下，设计师可以采用高级语言C对系统进行描述，快速建立目标系统模型，并进行验证。一旦系统模型建立，就可以在Impulse C环境中，对所建立的系统模型进行软硬件划分及协同验证，以确保所建系统模型能够满足目标系统的要求，然后通过C综合手段，将系统的硬件部分自动优化到目标FPGA中，同时自动生成系统软硬件接口和互联信息。

对于C语言综合方案，Aldec的Impulse C可提供从基于C语言的设计/算法到RTL级描述的快速、可靠转化；可提供完整可靠的系统设计验证、丰富的系统优化手段、广泛的目标平台支持。Impulse C还支持嵌入式软硬件加速系统及计算加速系统设计。基于C的应用，通过Impulse C转化后的HDL代码，为后期静态规则检测、动态验证及设计评测提供来源和依据，从而保证HDL设计的可靠性。

针对FPGA设计，Aldec提供了业内领先的完备的设计验证解决方案，其中Active-HDL是管理、开发、输入、仿真及验证分析系统。它集成了FPGA设计中的各种工具，集多种设计输入手段、仿真调试技术、厂商与第三方的综合和实现工具以及所有主流厂商的库于一体，为工程师提供了一个易用、功能强大、性能优越、高效的解决方案，使设计师能够以最快的速度设计出复杂、性价比更高的电子产品，大大缩短产品的设计周期。Active-HDL提供多种设计输入支持，通过采用多种专利技术极大地提高了仿真速度，工具可支持单内核混合仿真。此外，Active-HDL还提供多种实用且功能强大的时序分析及纠错手段，加快了调试进程并最大限度地保证了可靠性。

对于静态规则检查，Aldec提供Alint作为全面、高效、多层次的规则检查工具。Alint采用PBL（Phase-Based Linting）方法学的检查原理，提供对主流规则库（如STARC、DO-254、RMM等）的支持，从设计输入入手，保证后期逻辑实现的质量及可靠性，进而缩短开发周期，降低成本。

针对更高的仿真验证加速需求，Aldec提供了HES硬件实物级仿真验证加速平台，该平台有多项专有技术保证仿真验证速度在数量级上的飞跃，同时实物验证环境保障了逻辑设计的可靠性。

总之，Aldec的工具可提供便捷高效的设计环境、安全可靠的设计保障及显著的设计/验证/仿真效率。

第三方专业EDA工具需求持续增长

FPGA的应用范围越来越广，这给第三方工具和开发平台提供商带来了新的商机与挑战。

目前的主流FPGA器件厂商也提供部分开发套件，但是这些开发工具大都只能满足基本开发流程所需的功能，并主要侧重于后端的综合、布局布线、FPGA芯片的物理结构及新器件的开发，对于最为重要的前端设计、验证和评测支持甚少，这些都需要专业的第三方EDA工具提供支持。

随着专业化分工越来越细，FPGA器件厂商将大量精力投入到FPGA器件工艺的升级换代、提高集成化程度、降低功耗、扩充硬件功能等方面，而可编程芯片的软件设计、验证等则需要越来越强大的第三方EDA工具的支持。第三方专业EDA厂商会将主要精力投放在可编程器件设计验证专业软件的开发，并旨在提高设计的效率、可靠性和精度上，而FPGA供应商则专注于提供性能更好、集成度更高、单位功耗更低的FPGA器件，专业EDA厂商对于设计的便利性、验证的多样性与设计结果的可靠性更为关注，并且会提供与FPGA器件厂商工具以及其他平台之间的无缝连接及协同开发解决方案。

综上所述，器件厂商与专业第三方EDA工具厂商是相辅相成不可分割的产业联盟，形成一个缺一不可的、相互依存的生态环境，对于普通用户来讲，随着对FPGA器件应用的深入以及规模的扩大、复杂度的提高，必然会对第三方专业EDA工具有着持续增长的需求。

FPGA的应用范围越来越广，已经从通信领域拓展到工业、消费、医疗等领域，这些变化给第三方工具和开发平台提供商带来了新的商机与挑战。应用在通信、工业、消费、医疗等领域中的FPGA，应当基于完整的专业设计流程和验证流程进行设计。基于此，EDA工具厂商应该对不同行业的FPGA设计提供全流程的设计验证工具，如设计管理、设计动态仿真、调试、覆盖率分析、静态规则检查、实物及半实物验证等工具，以及针对特殊技术领域的特殊解决方案，如针对SoC、SoPC领域的协同加速解决方案。