proFPGA驗證環境介紹

proFPGA是mentor的FPGA原型驗證平臺，當然mentor被西門子收購之后，現在叫西門子EDA。我們首先介紹一下原型平臺是做什么的，再跟現在市場占有率最高的HAPS原型平臺做個對比。

原型平臺是做什么的？

在ASIC設計完代碼后，會交付給DV驗證的同事，也就是我們常說的EDA驗證，在EDA驗證完成后，會把大部分的bug都驗出來，然后再交給原型驗證Team，原型驗證的同事會將ASIC設計的代碼Porting到硬件平臺，也就是FPGA上，這個過程中，有很多東西是需要替換的，比如memory、時鐘、PAD或者是PHY這些，因為這些都是底層的硬核，芯片廠商和FPGA廠商用的是不一樣的；當然還有些代碼是因為讓FPGA方便綜合，在保證功能相同的情況下進行替換。

那既然FPGA上的代碼跟ASIC有差別，也就是說哪怕FPGA驗證通過了，也不能保證ASIC的代碼是正確的，為什么還要用FPGA進行驗證呢？

首先，原型驗證是跟EDA驗證相輔相成的，大部分的功能其實都是EDA來驗證的，FPGA上更多的是驗證系統功能，比如在SOC的芯片上，軟件同事可以在FPGA原型平臺上直接使用軟件來完成各種功能和業務的驗證，這些都是系統級的驗證是，是EDA驗證很難覆蓋的。

其次，EDA驗證總歸來說是軟件的驗證，跑起來速度非常慢，而FPGA的速度是軟件仿真的百倍千倍，這樣軟件的同事可以提前將回片后需要跑的軟件開發并驗證完。

市場上常用的原型平臺對比

Synopsys HAPS-100

目前市場占有率最高的還是Synopsy HAPS-100，從HAPS-70、HAPS-80再到HAPS-100，Synopsys 的原型平臺已經越來越成熟，支持自動Partition，還有些跟HAPS配套的成熟解決方案供客戶選擇。

國產平臺

雖然這幾年國產EDA工具和EDA平臺突飛猛進，但我們還是要正視跟三大EDA廠商的差距，國內的原型平臺有些不支持Partition，需要手動進行Partition，這樣調試難度較大，調試周期較長；當然還有些平臺不穩定的問題，即便像HAPS這種已經存在多年的原型平臺，依然存在bug，在使用過程中會踩到很多坑。

西門子 proFPGA

作為3大EDA廠商之一的西門子，在原型平臺上也不落下風，他們的開發能力自然毋庸置疑，經過多年的打磨，proFPGA平臺在易用性和穩定性上，已經有了搶占HAPS市場的實力。

下面我們從幾個方面來對比下這兩個原型平臺：

易用性

HAPS的開發工具是protocompiler，ProFPGA的開發工具是VPS，兩個工具都支持自動Partition，我們只需要合理的將模塊劃分的指令傳給工具即可；

HAPS其實更像FPGA的開發，無論是使用方法還是調試手段、調試界面，基本都跟我們平時用Vivado差不太多；proFPGA由于是后起之秀，加了很多更加實用的功能，比如支持各種Virtual Model，比如UFS Model、DDR Model，這一點proFPGA略勝一籌。

穩定性

二者的穩定性也相差不大，都是EDA龍頭歷時多年開發的產品，穩定性還是可以肯定的，二者可謂旗鼓相當。

可擴展性

HAPS和proFPGA上都留有插扣板的位置，可以插各種外設接口，比如我們需要調USB/PCIe這種高速外設或者UART/SPI這種低速外設，都可以通過這種扣板連接到FPGA，這方面兩個產品也是旗鼓相當。

但HAPS的4個VU19P都是做在HAPS內部，無法更換的，而proFPGA的FPGA也是以扣板的形式跟底板連接，因此FPGA板也是可換的，不僅FPGA數量可換，FPGA支持的型號也不僅僅是VU19P，可以是Intel的Stratix 10 GX，還可以是AMD的MPSoc，更加的靈活。

因此在可擴展性方面依然是proFPGA略勝一籌。

調試

我們前面講過，HAPS更像原生的FPGA開發，debug手段也非常類似。

而proFPGA除了通過probe抓信號，還可以在FPGA運行過程中，在terminal中將DUT中的某個信號force成某個值，比如我們想看某個信號是0和1是的功能，那無需要重新綜合，直接在terminal中輸入指令即可，給調試帶來了很大的便捷性。

同時proFPGA還支持全波形dump功能，這對于很多IP的開發調試很有幫助，它可以像我們EDA仿真時將FPGA中的所有信號都dump下來，當然此時時鐘比較慢，但這的確是一個非常好用的調試手段。

對于memory，proFPGA還支持backdoor訪問，對于需要驗證memory邏輯的功能非常實用。

proFPGA只支持通過網絡或者PCIe來現在bit和debug，這對于平臺的調試和管理非常友好。

在這調試方面，proFPGA優勢很大。

價格

HAPS因為存在時間很久了，口碑也一直不錯，所以價格既然很高。而proFPGA作為后起之秀，在各方面都不落下風的前提下，價格相對HAPS來說有很大優勢。

總的來說，目前HAPS依舊是原型平臺的絕對龍頭，但依然無法阻擋proFPGA的強勢勁頭。

審核編輯：劉清