FPGA/プリント基板の共同設計

フロー統合

I/Oの最適化はXpedition Enterprise の設計フローと緊密に統合されており、プロジェクトのどの段階でもXpedition回路図設計環境のタブを使用してアクセスできます。回路図、PCBレイアウト、およびFPGAデータベースは、同期アシスタントを通じて同期されます。これにより、ユーザーはプロジェクトの設計データフローをより適切に制御できます。さらに、回路図のユーザーは、FPGAデータ（新規または更新済み）をいつPCB設計に転送するかを決定できます。PCB上で配置または配線を開始する前に、I/Oオプティマイザーを使用すると、フロアプランウィンドウのXpeditionプロジェクトデータを使用してフロアプランを作成できるため、初期割り当てが容易になります。その後、結果をXpeditionのレイアウト環境にエクスポートできます。FPGAパーツは、プロジェクトレベルまたはエンタープライズライブラリレベルで管理されます。

シグナルのグループ化

信号グループを簡単に作成して、ピン数の多いFPGAの信号の複雑さを管理し、ピン割り当てプロセスを加速できます。各グループは、後でFPGAに実装される特定のハードウェア機能のインターフェースを定義できます。これらのグループは、ツール内では個別のHDLエンティティとして扱われる場合があります。シグナルグループは、GUIを使用して手動で作成することも、HDLファイル（VerilogまたはVHDL）から抽出することもできます。

ピンパーティショニング

FPGAのI/Oバンク全体でピンをグループ化することで、オプティマイザーはピン割り当ての柔軟性を高めます。ピンパーティショニングの利点には、PCB接続計画の改善、シンボルの生成のカスタマイズ、グループ内のピンスワップルールの最小化などがあります。これにより、ピンの最適化をより適切に制御でき、ネットの解明が改善されます。さらに、信号グループを1つのエンティティとしてパーティションに割り当てることができるため、信号グループをI/Oバンク間で分割する必要がなくなります。GUIにより、ツール内のピンパーティションの管理が直感的かつ簡単になります。

信号とピンの割り当て

FPGAベンダーのルールを厳守しながら、何百ものHDL信号をFPGAピンに手動で割り当てることは、誰にとっても難しいことです。これに対抗するために、I/Oオプティマイザーは、便利な機能が満載の直感的なGUIをユーザーに提供します。これらは、自動割り当て、信号規格の監視、簡単なドラッグアンドドロップによる割り当て、オブジェクトセットの操作のサポート、動的フィルタリングなど多岐にわたります。これらにより、信号ピンの割り当てが簡単な操作になります。オプティマイザはFPGAフローとPCBフローの間にあり、両側で行われたすべての変更を通知するため、ピン割り当ての変更はすべてFPGAオンボードフローで管理され、一貫性が保たれます。

部品とシンボルの自動生成

FPGAデバイスの性質上、シンボル生成プロセスには異なるアプローチが必要です。FPGAロジックはプロジェクト中に何度か変更される可能性があり、シンボルはその変更に合わせて一貫性を保つ必要があります。ユーザーは、シンボル作成プロセスを完全に制御しながら、シンボル作成を簡単、迅速、エラーなくする一連の強力な機能を利用できます。手動でシンボルを作成する場合と比較して、時間は数時間または数日から数分に短縮されます。

フロアプランニング

PCB設計フローの重要な段階は、基板レイアウト自体でのコンポーネントの配置と方向です。フロアプランニングは、PCBレイアウトプロセスの前と最中に行うことができます。設計者には、プロジェクトの初期段階からFPGAのピン配置を変更できるという明らかな利点があります。

ネットラインの解明

• 信号ピンの割り当ては、ピン固有のルールと制約を尊重しながら自動的に最適化できます。これにより、非常に効率的なネットラインの解明が可能になり、次のようになります。
• レイヤー数を減らしました
• シグナルインテグリティ問題の最小化
• タイミングバジェットの増加
• PCBのトレース長の最小化
• ボード上のFPGAのルーティング時間が大幅に短縮されました。

I/Oオプティマイザーは、信号割り当てプロセス中にエラーのないピンスワップを保証します。解明は、Xpeditionのレイアウトデータで行うこともできますし、間取りのずっと早い段階で行うこともできます。さらに、ピン、ピンエスケープ、エンドオブトレース、ルートターゲットの間も完全にサポートされています。

FPGA マルチインスタンス

ほとんどの場合、同じFPGAデバイスでも、異なる論理機能がプロジェクト間で共有されたり、1つのプロジェクト内で共有されたりします。I/Oオプティマイザーはこのような状況を完全にサポートし、これはプロジェクト開発中に自動的に行われます。BOMレポートでさまざまな機能記号で表されるFPGAは、ベンダーのコードとともに表示されます。

マルチ FPGA の最適化

この最先端の技術がなければ、2つ以上のFPGAデバイス間の接続の最適化を成功させることはほとんど不可能です。最適化アルゴリズムは、考えられるすべての接続の組み合わせを評価して最適な相互接続に到達し、最初の割り当てから生じるネットクロスオーバーを最小限に抑え、ルートの完了率を高めます。FPGA I/Oオプティマイザーには、マルチFPGA最適化が標準で含まれています。