電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文 / 吳子鵬）近年來，EDA 上云發(fā)展迅猛，在技術(shù)、成本、協(xié)作等方面呈現(xiàn)出顯著趨勢。技術(shù)融合方面，AI 與 EDA 在云端深度結(jié)合，有力推動芯片設(shè)計創(chuàng)新；成本控制方面，多種云部署方式為降低成本提供了有效途徑；產(chǎn)業(yè)協(xié)作方面，云平臺打破地域限制，極大促進(jìn)了 EDA 生態(tài)的協(xié)同發(fā)展。

隨著半導(dǎo)體制造工藝不斷精進(jìn)，驗證已成為 IC 設(shè)計的瓶頸，而 IC 驗證云平臺成為關(guān)鍵突破口。為助力 IC 設(shè)計工程師加速驗證仿真流程、降低研發(fā)成本、提高流片良率并縮短產(chǎn)品上市時間（time-to-market），英諾達(dá) EnCitius? 曜奇 ? System Verification Studio (SVS) 系統(tǒng)驗證平臺，憑借英諾達(dá)自主研發(fā)的驗證流程和云平臺，成功為企業(yè)打通設(shè)計需求與資源的渠道。

芯片驗證成本顯著攀升（圖源：IBS）

資源、效率、安全是 EDA 云驗證平臺的關(guān)鍵指標(biāo)

EDA 上云，即將 EDA 軟件和工具部署在云端，借助云計算平臺提供的計算資源和存儲資源。云平臺部署為 EDA 生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建了集中的設(shè)計數(shù)據(jù)和工具平臺，打破地域限制，使分散在各地的團(tuán)隊能夠?qū)崿F(xiàn)無縫協(xié)作，進(jìn)而加快整個芯片設(shè)計進(jìn)程。

相較于傳統(tǒng) EDA 工具，EDA 上云帶來的最直觀變化體現(xiàn)在成本方面。無論是設(shè)計還是驗證環(huán)節(jié)，IC 設(shè)計企業(yè)都能明顯感受到成本的降低。聚焦到驗證環(huán)節(jié)，在成本之外，其核心指標(biāo)圍繞資源性能、驗證效率、數(shù)據(jù)安全等方面。這些指標(biāo)相互關(guān)聯(lián)，共同衡量著 EDA 云驗證服務(wù)的質(zhì)量與價值。

當(dāng)前，芯片驗證工作日益復(fù)雜，尤其是超大規(guī)模集成電路的驗證，需要虛擬化算力資源動態(tài)分配以及多用戶協(xié)作環(huán)境搭建等功能，以實現(xiàn)大型團(tuán)隊的高效協(xié)作。同時，這些芯片驗證需處理海量數(shù)據(jù)和復(fù)雜算法，這就要求云平臺具備強(qiáng)大的計算能力，并支持根據(jù)驗證任務(wù)需求動態(tài)調(diào)整。英諾達(dá)EDA云上解決方案部副總裁邢千龍指出，不同類型的芯片在不同驗證階段，需要選用合適的工具，并匹配不同的硬件資源。因而，云平臺也需能夠通過負(fù)載均衡和虛擬化技術(shù)，優(yōu)化算力使用率，減少空閑資源浪費?。

驗證效率是一個受多種因素影響的指標(biāo)，包括仿真加速比、并行處理能力、驗證工具的選擇、驗證平臺之間的移植和調(diào)試等。例如，在并行處理方面，云平臺需具備支持多個驗證任務(wù)（如仿真、形式驗證、物理驗證等）的并行處理能力。在多項目同時驗證時，高并行處理能力可有效加快整體進(jìn)度。應(yīng)對復(fù)雜 SoC 的驗證，云平臺不僅要提供驗證工具全棧方案，還需關(guān)注功能覆蓋率、時序規(guī)則覆蓋率及物理規(guī)則覆蓋率等指標(biāo)。

不同驗證階段需要不同的工具和云平臺（圖源：英諾達(dá)）

另外，邢千龍在介紹 SVS 平臺時特別提到，SVS 作為連接不同工具 flow 的橋梁，必須遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。比如 SVS 的仿真加速組件庫基于 SCEMI 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議實現(xiàn)，可運行在不同的 Emulator（硬件仿真加速器）和仿真器上。雖然在某些場景下，這并非最高效的通信方式，但兼容性在此刻比效率更為重要。

在云端進(jìn)行 IC 驗證，還需重點考慮數(shù)據(jù)安全問題。平臺需能夠靈活支持私有云 / 混合云部署，保障敏感設(shè)計數(shù)據(jù)的隔離存儲與傳輸安全?。同時，平臺也需具備完善的數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制。例如在數(shù)據(jù)加密與隱私保護(hù)方面，采用多種加密算法保障數(shù)據(jù)安全，如傳輸層的 TLS 加密、存儲時的 AES 加密。此外，還需建立嚴(yán)格的訪問控制機(jī)制，限定不同用戶對數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限。

SVS 平臺打通需求和資源的渠道

邢千龍表示，SVS 平臺憑借一流的團(tuán)隊和服務(wù)，為企業(yè)成功打通設(shè)計需求與資源的渠道。該平臺主要包含兩部分：驗證云平臺和 SoC 及系統(tǒng)相關(guān)驗證解決方案。其中，驗證云平臺部署于全國唯一集通用高性能服務(wù)器、硬件仿真加速器的異構(gòu)算力中心；SoC 及系統(tǒng)相關(guān)驗證解決方案基于自主研發(fā)的驗證流程和云平臺，采用業(yè)界一流的硬件驗證系統(tǒng)，并有專業(yè)的設(shè)計驗證服務(wù)團(tuán)隊。

在系統(tǒng)資源上，SVS 平臺作為新一代系統(tǒng)驗證云解決方案，仿真總?cè)萘恳言黾拥?58 億門，最大并機(jī)容量為 23 億門，并且采用了最新的Emulator機(jī)型。邢千龍介紹，借助大容量的硬件仿真加速器，SVS 平臺能夠滿足各種規(guī)模、各種類型客戶的硬件資源動態(tài)需求，包括大型 SoC 驗證。目前，大型 SoC 驗證面臨一個突出問題，即軟件驗證工作量在驗證活動中的占比越來越大，軟硬件聯(lián)合驗證工作日益增多，軟件驗證對能夠支持大規(guī)模芯片的 Emulator 硬件仿真器需求強(qiáng)烈，而硬件峰值需求不足是常態(tài)，SVS 平臺成功克服了這一產(chǎn)業(yè)難題。

在驗證效率方面，SVS 平臺的推出正是基于提升驗證效率的考量，從環(huán)境搭建、驗證左移、全棧方案、平臺移植和專業(yè)服務(wù)等方面為驗證全面提速。例如，在大規(guī)模復(fù)雜芯片的原型驗證中，環(huán)境的搭建和接口 bring up 較為耗時，且這些工作是用例執(zhí)行、軟件調(diào)試的前置工作，若不能快速完成，將直接影響后續(xù)驗證計劃。SVS 平臺可幫助客戶快速完成這些前置工作，讓用戶盡早開展驗證執(zhí)行工作。

SVS 平臺大幅縮短環(huán)境 porting 和 bring up 的時間（圖源：英諾達(dá)）

英諾達(dá)擁有自主的仿真加速解決方案，無論是在 ICE 模式還是仿真加速模式，英諾達(dá)都有自主開發(fā)的驗證組件，也可為客戶進(jìn)行定制化方案開發(fā)，問題和需求響應(yīng)時間極短。同時，英諾達(dá)擁有資深的專業(yè)技術(shù)支持團(tuán)隊，團(tuán)隊成員均擁有大規(guī)模芯片項目的硬件仿真經(jīng)驗，涉及 AI、CPU、GPU、DPU、存儲、網(wǎng)絡(luò)芯片等多個領(lǐng)域，豐富的經(jīng)驗為客戶提供高質(zhì)量服務(wù)。為做好技術(shù)支持，英諾達(dá)會為每個客戶安排專屬的 AE 支持，每個 AE 都擁有多年項目支持經(jīng)驗，且每個 AE 同時支持的客戶數(shù)量不超過 2 個，確?？蛻魡栴}得到實時回復(fù)。

在機(jī)器運維方面，英諾達(dá)擁有自主的硬件技術(shù)支持（FSE）團(tuán)隊，可以獨立的進(jìn)行Emulator硬件問題的修復(fù)，機(jī)器并機(jī)、拆分、擴(kuò)容等。據(jù)了解，業(yè)內(nèi)主流的Emulator供應(yīng)商Cadence或終止對Palladium Z1的維護(hù)和技術(shù)支持，對此，英諾達(dá)的FSE團(tuán)隊仍可以滿足部分維護(hù)需求。

SVS 平臺的硬件加速仿真方案（圖源：英諾達(dá)）

另外，在不同工具和流程的集成方面，SVS 平臺從流程上進(jìn)行了融合，讓用戶盡可能感受不到工具間的調(diào)用。比如在硬件仿真加速時，需要使用 Simulator 和 Emulator 兩套工具進(jìn)行 compile、run 和 debug 等流程，SVS 平臺將這兩套流程融合在一起，通過簡單的參數(shù)傳遞即可切換軟仿和硬仿，方便工程師快速切換。還有在仿真加速組件的開發(fā)中，SVS 平臺也對不同類型的硬件仿真加速器設(shè)置了宏分支代碼，用戶切換平臺時，通過簡單的宏傳遞即可完成切換，只需維護(hù)一套代碼。

在數(shù)據(jù)安全層面，SVS 平臺強(qiáng)制實現(xiàn)分區(qū)邏輯隔離或物理隔離，嚴(yán)格管理公司和客戶人員的安全訪問以及數(shù)據(jù)加密。英諾達(dá)還采用了業(yè)界最先進(jìn)的防火墻技術(shù)、行業(yè)最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備，并接入移動接近骨干網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供兼具安全和效率的解決方案。

SVS 平臺數(shù)據(jù)安全保護(hù)機(jī)制（圖源：英諾達(dá)）

目前，英諾達(dá) SVS 平臺已有數(shù)十家客戶在使用，助力用戶創(chuàng)新，并獲得客戶的廣泛好評。邢千龍以實際項目舉例稱，SVS 靈活彈性的硬件資源組合可適應(yīng)超大規(guī)模 SoC 和 Chiplet 資源需求波動問題：

·項目前期，客戶需要快速將 CPU die 的軟硬件跑起來，對 IO die 則盡量裁剪，將這一階段的硬件資源需求降至最低。

·中期軟件穩(wěn)定后，針對 IO die 不同接口的優(yōu)先級，硬件資源以階梯形式增加，并將資源拆分成 3 個小環(huán)境，對 PCIe、USB、Ethernet 接口進(jìn)行并行調(diào)試。

·在項目最后 1 個月，進(jìn)行全規(guī)格的 SoC 驗證，資源量達(dá)到頂峰，在項目 TO 前保持一個最小環(huán)境，用于回片前的自動化用例調(diào)試準(zhǔn)備。

上述各個階段所需資源量波動極大，最高時有 6 倍差距，充分體現(xiàn)了云計算的彈性優(yōu)勢。在整個過程中，SVS 平臺可快速實現(xiàn)硬件擴(kuò)容和縮減，根據(jù)用戶需求動態(tài)配置云上資源，在控制成本的同時，使硬件資源得到充分利用。

某 GPU 企業(yè) IC 設(shè)計副總裁表示：“英諾達(dá)搭建的 Palladium 系列硬件驗證云平臺，解決了我們在高性能 GPU 驗證等研發(fā)環(huán)節(jié)的難題。統(tǒng)一化的環(huán)境開發(fā)編譯平臺大幅提高移植效率；多種 OS 虛擬機(jī)結(jié)合 speedbridge 的解決方案，支持靈活切換組網(wǎng)形態(tài)，減少不同軟硬件組網(wǎng)的切換開銷，縮短驗證周期。”

英諾達(dá)的下一步計劃

目前，對于大規(guī)模芯片，硬件仿真器能支持的最大容量是硬性要求，在這方面英諾達(dá)的 SVS 平臺具有天然優(yōu)勢。未來，英諾達(dá)還將進(jìn)一步擴(kuò)大平臺規(guī)模，以滿足超大芯片的驗證需求。除引進(jìn)最新的 Emulator 設(shè)備外，英諾達(dá)注意到市場上存在一些長期閑置的硬件仿真機(jī)器資源，計劃通過收購，對這些資源進(jìn)行重新整合與配置。

同時，英諾達(dá)也關(guān)注到一些小客戶，其芯片規(guī)模雖不大，但軟硬件驗證工作較多，項目周期較短，迫切需要驗證左移和效率提升。這些客戶對 Emulator 的需求強(qiáng)烈，但單獨購買 Emulator 硬件成本高昂。針對這些客戶，英諾達(dá)規(guī)劃的 SVS Cloud 系統(tǒng)，可讓小客戶靈活申請硬件仿真資源，在項目關(guān)鍵節(jié)點快速上手使用。SVS Cloud 系統(tǒng)可根據(jù)客戶需求輸入，自動部署所需的服務(wù)器和工具，約 1 - 2 天即可快速投入使用，該系統(tǒng)計劃于今年下半年上線。

此外，英諾達(dá)也在持續(xù)豐富公司自研的硬件仿真加速組件庫，包括各類接口的 adaptor 和 AVIP，以滿足不同客戶的定制化需求。