基于FPGA的原型系统HAPS®-80 可支持高达16亿个ASIC门的设计

新思科技全新HAPS®-80基于FPGA的原型系统，该系统为Synopsys的端到端原型解决方案的一部分。HAPS-80系统提供了高达100MHz的多FPGA性能，以及全新的专用高速时分复用（HSTDM）技术。HAPS-80采用Xilinx最新的Virtex UltraScale VU440 FPGA器件，每颗FPGA可容纳2600万个ASIC门，结合ProtoCompiler设计自动化和调试软件，可支持高达16亿个ASIC门的设计。HAPS硬件与ProtoCompiler软件的结合，极大地加速了软件开发、硬件/软件集成和系统验证。

ProtoCompiler软件内置HAPS系统架构的知识，与非集成化方案相比，它实现了自动分区，使得首款原型的平均时间缩短为不到2周，而后续的编译迭代则可在几小时内完成。ProtoCompiler利用HAPS-80的全新HSTDM功能，自动选择引脚时分复用最 优组合方案，可与待测设计最佳地匹配。HAPS-80集成解决方案，对于单FPGA设计性能可高达300MHz；在不使用引脚时分复用的情况下，多 FPGA设计性能可高达100MHz；在使用全新专有高速引脚时分复用的情况下，多FPGA设计性能可超过30MHz。HAPS-80系统性能的提升，使 得操作系统不到一分钟便可启动到命令提示符，让设计人员能够探测和初始化硬件设备，如CPU、定时器和通用异步接收发送器（UART）等。HAPS-80 也支持真实世界I/O全速运行。

“Synopsys使用了Xilinx前6代FPGA器件，是Xilinx在基于FPGA原型 验证领域内的长期商业伙伴。Synopsys紧密集成了硬件和软件HAPS基于FPGA的原型解决方案，定位于从Virtex®UltraScale™ VU440器件提供最高性能和最大容量”Xilinx测试、测量和仿真市场业务部总监HannekeKrekels表示。“UltraScale芯片的器 件密度提升了2.2倍，I/O增加了21%，它对于使用HAPS系统来实现多FPGA分区的复杂SoC原型是非常理想的。”

与上一代产品相比，ProtoCompiler自动化从RTL到FPGA镜像的时序驱动流程， 提供最高的原型性能和最快的迭代时间。ProtoCompiler以最优的多FPGA分区、最低的引脚时分复用比、优化的综合和引导式布局布线创建原型。 这些特性使设计人员能够方便地利用HAPS-80的全部容量范围，高达16亿ASIC逻辑门。ProtoCompiler从IP到SoC的层次化流程，将 RTL、设计原型约束、预定义的调试可观测点和逻辑综合指示封装在一起，以消除在SoC中重复这些任务的需求，将集成时间缩短了数周。

“Baikal-T1是世界上首款使用Imagination MIPS Warrior P5600 CPU实现的芯片，是我们致力于创新和高质量的结果，这得益于我们的研发中心采用了严格的硬件/软件集成和系统验证方法。我们依靠Synopsys的 HAPS原型系统来提供高性能的ASIC原型，如为Baikal-T1提供的一个原型就在一个快速交付期限内准时完成，”贝加尔电子（Baikal Electronics）首席技术官Gregory Khrenov表示。“我们期待HAPS-80的众（诸）多特性为我们未来的工程项目带来益处。”

通过总是可用的第四代深度追踪调试技术（HAPS DTD4, HAPS Deep Trace Debug Gen4），HAPS-80系统提供了出色的调试可见度和自动化技术，通过它可在运行时从每个FPGA 捕获超过1000个调试信号位。HAPS-80系统内置了调试数据采集、存储器和专用路由，且它们由ProtoCompiler自动插入以确保最小的干 预，总是对用户可用。与Synopsys的Verdi™调试软件结合，HAPS DTD4可帮助设计人员以仿真器般的经验在原始RTL源文件的语境中，快速地辨识复杂的设计行为，使调试时间缩短多达50%。此外，HAPS和 ProtoCompiler结合Verification Continuum的Unified Compile技术，使得在Synopsys VCS®仿真、ZeBu®模拟和HAPS原型之间移植更容易，从而可为设计和验证节省数月时间。

通用多源总线（UMRBus）的主机连接能力支持混合原型验证、全球可访问和大型原型群等使用 模式。UMRBus在HAPS-80系统和Synopsys基于Virtualizer的虚拟原型之间无缝连接，为早期软件开发和硬件/软件集成创造了一 种集成化的混合原型验证环境。此外，HAPS-80可向下兼容HAPS-70，让设计人员可复用现有的系统和硬件配件。对原生以太网连接的支持，使 HAPS-80系统通过标准以太网连接便可实现系统的全球可访问。HAPS-80解决方案支持多设计模式，在企业配置中，可跨HAPS系统同时执行多个设 计，为多项目用途提供最高的原型利用率及更高的投资回报率。

“我们优化每一代产品HAPS原型系统，提供最高的系统性能和设计人员生产率。新一代的 HAPS-80系列解决了SoC设计人员在性能、可扩展性、首款原型完成时间和调试等方面的痛点，同时保持了与HAPS-70系统之间的互操作 性，”Synopsys IP和原型营销副总裁John Koeter表示。“HAPS硬件和ProtoCompiler软件的独特结合，可在最短的时间实现最高性能的首款原型，以加速大型SoC及GPU设计的 软件开发、硬件/软件集成和系统验证。”

关于Synopsys

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