【专利解密】国产EDA崛起 芯华章提出边缘系统验证逻辑系统设计及方案

【爱集微点评】芯华章提出的在边缘系统验证逻辑系统设计及方案，通过资源映射器连接计算容器镜像和硬件仿真工具，利用计算容器镜像和硬件仿真工具执行验证任务。从而能够对级联的硬件仿真工具或设备进行管理，在网络出现问题时仍可以继续执行验证任务，极大地提高了用户的使用体验。

集微网消息，在电子产业中，由于半导体产业的规模日益扩大，EDA扮演越来越重要的角色，而使用这项技术的厂商多是从事半导体器件制造的代工制造商。

目前，EDA行业通常使用云平台的弹性计算能力，所以通过HPC方式上云较多。此外，在进行芯片设计的过程中，通常要使用原型验证，进而确保功能模块的可靠性和稳定性。

然而，目前原型验证和云平台进行结合存在如下问题：对于EDA行业的原型验证来说，需要使用自己的FPGA设备，但是每个公司对应的FPGA设备不相同，并且均存在各自对应的拓扑连接设计。

目前的云平台数据因为兼容各家的硬件产品，很难考虑各个公司设备的各种情况。如GPU、FPGA设备等，这些设备是插在服务器或者物理机中的，并不是通过网络与平台连接的。而通常情况下云平台是和服务器或者物理机连接，所以目前的云平台未考虑各个设备之间的级联情况，无法对级联的硬件仿真工具或设备进行管理。

针对现有技术中的缺陷，芯华章在2022年4月14日申请了一项名为“在边缘系统验证逻辑系统设计的方法、边缘系统”的发明专利（申请号：202210391096.3），申请人为芯华章科技股份有限公司。

根据该专利目前公开的相关资料，让我们一起来看看这项技术方案吧。

如上图，为该专利中公开的云计算系统的示意图，该系统中主要包括云服务器120和边缘系统130。云服务器可以从用户主机接收逻辑系统设计的验证任务，以及将验证任务发送至边缘系统中。边缘系统由边缘主机134和硬件仿真工具134a组成，二者相互连接以执行验证任务，并提供连接到云服务器的接口和连接到硬件仿真工具的接口。

如上图，为云服务器的架构示意图，云服务器中包括有控制台220和数据存储系统240，控制台配置为用户提供控制云服务器的交互界面。例如，控制台可以向用户提供一个命令行控制台或者可视化界面，允许用户选择进行验证任务的边缘系统、确定逻辑系统设计的描述信息（例如设计文件、RTL文件等）、以及确定验证任务对应的计算容器镜像。

计算容器镜像包括例如以下内容：运行验证任务所需的软件、运行环境、或参数配置等。数据存储系统存储用户需要进行逻辑系统设计的描述文件、仿真数据等。此外，控制台还可以通过接口2201与边缘系统进行连接，将逻辑系统设计的描述（例如源代码）和与验证任务对应的计算容器镜像通过接口发送至边缘系统。

在一些设备中，控制台还内置了分析器2202，其配置为申请边缘主机的使用权，以确保执行验证任务的边缘系统能够满足验证任务所需的预估资源(例如，执行验证任务时所占用的网络流量数据、空间数据、CPU数据、内存数据等等)。

如上图，为该方案的循环流程示意图，分析器创建待执行队列、将验证任务加入待执行队列中、当任意一个边缘系统满足待执行队列中验证任务的预估资源时，发送计算容器镜像至满足预估资源的边缘系统，使该边缘系统执行待执行队列中的验证任务。

在分析器确定未存在满足验证任务的预估资源的边缘系统的情况下，分析器可以创建待执行队列，将无法执行的验证任务加入待执行队列中。

最后，我们再来看看整体的验证路程示意图，如上图所示。首先，由分析器确定边缘系统执行验证任务所需的预估资源、边缘系统是否满足预估资源、响应于边缘系统是否满足预估资源。如果满足这些条件，则分发器向该边缘系统发送计算容器镜像，进而执行验证任务。

如果分析器确定与云服务器连接的边缘系统不满足预估资源的情况，可能包括边缘系统未满足执行验证任务时所占用的网络流量数据、空间数据、CPU数据等，则分析器会将该验证任务加入待执行队列，以执行上述的循环流程。

以上就是芯华章提出的在边缘系统验证逻辑系统设计及方案，该方案通过资源映射器连接计算容器镜像和硬件仿真工具，利用计算容器镜像和硬件仿真工具执行验证任务。从而能够对级联的硬件仿真工具或设备进行管理，在网络出现问题时仍可以继续执行验证任务，极大地提高了用户的使用体验。

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（校对/赵月）