Συν-σχεδιασμός FPGA/PCB

Ενσωμάτωση ροής

Η βελτιστοποίηση εισόδου/εξόδου είναι στενά ενσωματωμένη στη ροή σχεδίασης Xpedition Enterprise, προσβάσιμη σε οποιοδήποτε στάδιο του έργου χρησιμοποιώντας μια καρτέλα στο περιβάλλον σχηματικού σχεδιασμού Xpedition. Η σχηματική διάταξη, η διάταξη PCB και οι βάσεις δεδομένων FPGA διατηρούνται συγχρονισμένες μέσω του βοηθού συγχρονισμού. Αυτό επιτρέπει στους χρήστες να ελέγχουν καλύτερα τη ροή δεδομένων σχεδιασμού του έργου. Επιπλέον, οι σχηματικοί χρήστες μπορούν να αποφασίσουν πότε τα δεδομένα FPGA (νέα ή ενημερωμένα) πρόκειται να μεταφερθούν στο σχεδιασμό PCB. Πριν ξεκινήσει η τοποθέτηση ή η δρομολόγηση στο PCB, ο βελτιστοποιητής I/O επιτρέπει τον σχεδιασμό δαπέδου χρησιμοποιώντας δεδομένα έργου Xpedition στο παράθυρο κάτοψης για καλύτερη αρχική ανάθεση. Στη συνέχεια, τα αποτελέσματα μπορούν να εξαχθούν στο περιβάλλον διάταξης του Xpedition. Η διαχείριση τμημάτων FPGA γίνεται είτε σε επίπεδο έργου είτε σε επίπεδο εταιρικής βιβλιοθήκης.

Ομαδοποίηση σημάτων

Οι ομάδες σημάτων μπορούν εύκολα να δημιουργηθούν για τη διαχείριση της πολυπλοκότητας σήματος των FPGA με υψηλό αριθμό ακίδων και να επιταχύνουν τη διαδικασία ανάθεσης ακίδων. Κάθε ομάδα μπορεί να καθορίσει τις διεπαφές συγκεκριμένων λειτουργιών υλικού που θα εφαρμοστούν αργότερα στο FPGA. Αυτές οι ομάδες μπορούν να αντιμετωπίζονται ως ξεχωριστές οντότητες HDL μέσα στο εργαλείο. Οι ομάδες σημάτων μπορούν είτε να δημιουργηθούν χειροκίνητα μέσω του GUI είτε να εξαχθούν από ένα αρχείο HDL (Verilog ή VHDL).

Διαίρεση καρφιτσών

Με την ομαδοποίηση ακίδων στις τράπεζες εισόδου/εξόδου του FPGA, ο βελτιστοποιητής παρέχει μεγαλύτερη ευελιξία στην ανάθεση καρφιτσών. Τα πλεονεκτήματα της διαχωρισμού καρφιτσών περιλαμβάνουν καλύτερο σχεδιασμό σύνδεσης PCB, προσαρμοσμένη δημιουργία συμβόλων και ελαχιστοποίηση των κανόνων ανταλλαγής καρφιτσών εντός της ομάδας, οδηγώντας σε καλύτερο έλεγχο της βελτιστοποίησης καρφιτσών και βελτιωμένη αποσύνθεση του δικτύου. Επιπλέον, οι ομάδες σημάτων μπορούν να αντιστοιχιστούν σε ένα διαμέρισμα ως ενιαία οντότητα, εξαλείφοντας την ανάγκη διαίρεσης ομάδων σήματος μεταξύ τραπεζών εισόδου/εξόδου. Το GUI καθιστά τη διαχείριση κατατμήσεων καρφιτσών μέσα στο εργαλείο διαισθητική και απλή.

Εκχωρήσεις σημάτων και καρφιτσών

Η χειροκίνητη εκχώρηση εκατοντάδων σημάτων HDL σε ακίδες FPGA, ενώ εξακολουθεί να τηρείται αυστηρά οι κανόνες των προμηθευτών FPGA αποτελεί πρόκληση για όλους. Για να αντιμετωπιστεί αυτό, ο βελτιστοποιητής I/O παρέχει στους χρήστες ένα διαισθητικό και GUI γεμάτο με χρήσιμες λειτουργίες. Αυτά κυμαίνονται από αυτόματη ανάθεση, επίβλεψη προτύπων σήματος, ανάθεση με απλή μεταφορά και απόθεση, υποστήριξη για λειτουργίες σε σύνολα αντικειμένων και δυναμικό φιλτράρισμα. Αυτά καθιστούν την εκχώρηση σήματος-ακίδων μια απλή λειτουργία. Κάθε αλλαγή που γίνεται στην εκχώρηση ακίδων διαχειρίζεται σε όλη τη ροή FPGA επί του σκάφους και διατηρείται συνεπής, καθώς ο βελτιστοποιητής βρίσκεται μεταξύ των ροών FPGA και PCB, επικοινωνώντας όλες τις αλλαγές που έγιναν και στις δύο πλευρές.

Αυτοματοποιημένη δημιουργία εξαρτημάτων και συμβόλων

Η ίδια η φύση των συσκευών FPGA απαιτεί διαφορετική προσέγγιση στη διαδικασία δημιουργίας συμβόλων. Η λογική FPGA μπορεί να αλλάξει αρκετές φορές κατά τη διάρκεια του έργου και τα σύμβολα πρέπει να διατηρούνται συνεπή με αυτές τις αλλαγές. Οι χρήστες διαθέτουν ένα σύνολο ισχυρών χαρακτηριστικών που κάνουν τη δημιουργία συμβόλων εύκολη, γρήγορη και χωρίς σφάλματα, επιτρέποντας παράλληλα τον πλήρη έλεγχο της διαδικασίας δημιουργίας συμβόλων. Σε σύγκριση με τη χειροκίνητη δημιουργία συμβόλων, ο χρόνος μειώνεται από ώρες ή ημέρες σε λεπτά.

Σχεδιασμός δαπέδου

Μια σημαντική φάση της ροής σχεδιασμού PCB είναι η τοποθέτηση και ο προσανατολισμός των εξαρτημάτων στην ίδια τη διάταξη της πλακέτας. Ο σχεδιασμός δαπέδου μπορεί να γίνει πριν και κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διάταξης PCB. Οι σχεδιαστές έχουν το σαφές πλεονέκτημα ότι είναι σε θέση να κάνουν αλλαγές στην ανάθεση καρφιτσών FPGA από τα πρώτα στάδια του έργου.

Ξετύλιξη καθαρής γραμμής

• Οι εκχωρήσεις σήματος-ακίδων μπορούν να βελτιστοποιηθούν αυτόματα, τηρώντας τους συγκεκριμένους κανόνες και περιορισμούς. Αυτό επιτρέπει την εξαιρετικά αποτελεσματική διάλυση της καθαρής γραμμής, με αποτέλεσμα:
• Μειωμένος αριθμός στρωμάτων
• Ελαχιστοποίηση ζητημάτων ακεραιότητας σήματος
• Αυξημένοι προϋπολογισμοί χρονισμού
• Ελαχιστοποίηση του μήκους ίχνους στο PCB
• Πολύ γρηγορότερος χρόνος διαδρομής του FPGA επί τόπου στον πίνακα.

Ο βελτιστοποιητής εισόδου/εξόδου εγγυάται την ανταλλαγή ακίδων χωρίς σφάλματα κατά τη διαδικασία εκχώρησης σήματος. Η αποσύνθεση μπορεί να γίνει στα δεδομένα διάταξης Xpedition ή πολύ νωρίτερα κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού δαπέδου. Επιπλέον, υποστηρίζεται πλήρως μεταξύ των ακίδων, των διαφυγών καρφιτσών, του τέλους των ιχνών και των στόχων διαδρομής.

Πολλαπλές περιπτώσεις FPGA

Στις περισσότερες περιπτώσεις, η ίδια συσκευή FPGA θα έχει διαφορετικές λογικές λειτουργίες που μοιράζονται μεταξύ έργων ή ακόμη και κοινόχρηστες σε ένα μόνο έργο. Ο βελτιστοποιητής I/O υποστηρίζει πλήρως αυτές τις καταστάσεις και αυτό γίνεται αυτόματα κατά την ανάπτυξη του έργου. Τα FPGA που αντιπροσωπεύονται από διαφορετικά λειτουργικά σύμβολα στην αναφορά BOM παρατίθενται μαζί με τους κωδικούς του προμηθευτή.

Βελτιστοποίηση πολλαπλών FPGA

Η επιτυχής βελτιστοποίηση των συνδέσεων μεταξύ δύο ή περισσότερων συσκευών FPGA είναι σχεδόν αδύνατη να πραγματοποιηθεί χωρίς αυτήν την υπερσύγχρονη τεχνολογία. Ο αλγόριθμος βελτιστοποίησης αξιολογεί όλους τους πιθανούς συνδυασμούς σύνδεσης για να φτάσει στη βέλτιστη διασύνδεση, ελαχιστοποιώντας τις διατομές δικτύου που προκύπτουν από την αρχική ανάθεση, επιτρέποντας υψηλότερα ποσοστά ολοκλήρωσης διαδρομής. Ο βελτιστοποιητής I/O FPGA περιλαμβάνει βελτιστοποίηση πολλαπλών FPGA ως στάνταρ.