從錯(cuò)誤中學(xué)習(xí)――不再仿真

前幾天，我與一位從事硬核FPGA設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)師談起我開(kāi)發(fā)系統(tǒng)芯片的方式。由于我提到了‘FPGA’，因此他問(wèn)我對(duì)于仿真器的感覺(jué)怎么樣。而當(dāng)我告訴他我已近三年不依賴(lài)仿真器后，他大吃一驚，覺(jué)得不可思議。

這同我與許多其他FPGA設(shè)計(jì)師圍繞著提高設(shè)計(jì)抽象度的對(duì)話(huà)很類(lèi)似。正如軟件開(kāi)發(fā)人員非常依賴(lài)調(diào)試器和代碼仿真器來(lái)查找錯(cuò)誤和驗(yàn)證功能一樣，F(xiàn)PGA設(shè)計(jì)師同樣一直習(xí)慣利用仿真器來(lái)進(jìn)行這些工作。仿真器為FPGA設(shè)計(jì)師提供了開(kāi)發(fā)復(fù)雜IP所需的控制手段和可視性，隨后設(shè)計(jì)師們?cè)O(shè)計(jì)流程就可以以良好的仿真工具為中心組織起來(lái)。不進(jìn)行仿真而從事設(shè)計(jì)的觀(guān)念是完全違背常規(guī)的。

與此相對(duì)的是電路板設(shè)計(jì)師所用的方法。電路板設(shè)計(jì)師就是那些從事將現(xiàn)成元器件拼接在一塊印刷電路板上來(lái)從而制造出新型電子產(chǎn)品的人。通過(guò)假定這些元器件滿(mǎn)足其產(chǎn)品資料的規(guī)范，電路板設(shè)計(jì)師將元器件視為“黑盒”，他們將精力集中于圍繞元器件之間的相互通信上而非元器件內(nèi)部的開(kāi)發(fā)上，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體仿真的情況十分少見(jiàn)。相反它們使用測(cè)試代碼和/或仿真源代碼進(jìn)行樣品設(shè)計(jì)和“實(shí)況”運(yùn)行。

和電路板設(shè)計(jì)師，在門(mén)級(jí)/門(mén)電路水平上對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行仿真的情況一樣，F(xiàn)PGA設(shè)計(jì)師不對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真的情況一樣是令人費(fèi)解的。隨著電路板設(shè)計(jì)師日益使用FPGA和現(xiàn)成IP來(lái)縮小設(shè)計(jì)和加快開(kāi)發(fā)速度，什么才是最合適的開(kāi)發(fā)方法呢？他們應(yīng)當(dāng)不仿真還是仿真？

FPGA仿真最適合開(kāi)發(fā)定制IP的設(shè)計(jì)師。但是，一旦IP得到驗(yàn)證，使用該IP下游的設(shè)計(jì)師們重復(fù)這一工作就沒(méi)有多少價(jià)值了。相反，他們應(yīng)當(dāng)采取與電路板設(shè)計(jì)師相似的策略，也就是進(jìn)行 “實(shí)況”樣品設(shè)計(jì)。當(dāng)然，需要有一個(gè)合適的執(zhí)行平臺(tái)才能使其成為可能。

對(duì)許多傳統(tǒng)FPGA設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，使用這一方式的主張仍然讓人覺(jué)得不太舒服。但是，隨著設(shè)計(jì)從抽象水平不斷朝著系統(tǒng)水平上升，在仿真基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)方面，這種方法仍然是比較好的。具有諷刺意味的是，采用下一代設(shè)計(jì)工具的電路板設(shè)計(jì)師實(shí)際上能夠比傳統(tǒng)使用者更好地利用FPGA。