手工分割和綜合多個(gè)FPGA設(shè)計(jì)

在手工分割的情況下，任何ASIC中心結(jié)構(gòu)(門控時(shí)鐘，Synopsys的DesignWare?實(shí)例等)，在原始的RTL源代碼中，在進(jìn)行分割之前，不得不手工將它們翻譯為與它們的FPGA相等同的代碼。除其它東西之外，這直接導(dǎo)致了兩個(gè)分離的代碼流，這可能失去同步，從而導(dǎo)致在FPGA原型和ASIC之間所代表的功能不同。

當(dāng)開始分割處理時(shí)，工程師們嘗試將不同的功能模塊組集合在一起，在這里每組在不同的FPGA上實(shí)現(xiàn)。這種組合(分割)以門級(jí)的傳統(tǒng)方式實(shí)現(xiàn)。最近，一些流程支持在RTL級(jí)分組，此時(shí)每個(gè)分成的組通過傳統(tǒng)的FPGA綜合工具，并且僅在這一點(diǎn)上，不同F(xiàn)PGA的實(shí)際資源利用是已知的。

所有這些方案都有一個(gè)問題，就是對(duì)于不同組的面積和資源的影響而言，工程師們是“臨時(shí)的盲人”，這導(dǎo)致了許多耗時(shí)的迭代。首先，工程師根據(jù)“A模塊可能將消耗‘xxx’的資源，而模塊B可能要求‘yyy’的資源”而進(jìn)行“估算”。這些估算是根據(jù)大量“分組”命令，然后綜合(在基于RTL分割的情況下)，然后是結(jié)果的分析，以及然后是大量的“取消組”和“再次分組”命令來估算不同的實(shí)現(xiàn)方式。

該任務(wù)由于這一事實(shí)而進(jìn)一步混淆，該事實(shí)就是這些原型經(jīng)常被FPGA上的I/O管腳的數(shù)量所限制；一個(gè)無效的解決方案很容易耗費(fèi)一個(gè)器件上100%的I/O資源，然而與此同時(shí)，僅僅其相對(duì)少量的內(nèi)部邏輯資源可以實(shí)現(xiàn)。為了克服這些I/O限制，I/O的多重分組和/或在多個(gè)FPGA中復(fù)制同一個(gè)邏輯模塊是必要的。(為了達(dá)到特定的性能目標(biāo)，邏輯復(fù)制也是經(jīng)常要求的。)

假設(shè)在這種原型中使用的每個(gè)FPGA可能有超過1000個(gè)管腳，一項(xiàng)管理連接的電子表格方法能很容易地包含幾千個(gè)單元。不足為奇地是，記錄分配給每個(gè)FPGA的模塊和連接矩陣(在不同F(xiàn)PGA之間的連接)是一項(xiàng)繁重的任務(wù)，這將是資源密集型的、耗時(shí)的以及容易出錯(cuò)的。