IP i fokus för Xilinx nya utvecklingsmiljö

Allt går snabbare och resultaten blir bättre i Xilinx nya utvecklingsmiljö Vivado som ersätter trotjänaren ISE. Dessutom har fokus flyttats från själva FPGA:an till de IP-block som designarbetet numera kretsar kring.

– Numera handlar det inte så mycket om ”timing closure” utan om ”design closure”, säger Ramine Roane på Xilinx.

Han syftar på att många FPGA:er är mer av systemkretsar, SoC:er, än acceleratorer för algoritmer eller protokollomvandlare. Självklart kommer man inte runt timingvillkoren men många av kretsarna är så stora att mycket av designarbetet handlar om att plocka ihop färdiga byggblock som kompletteras med några unika, egenutvecklade delar. Även dessa går att spara som IP-block.

Xilinx har plöjt ned 500 manår i utvecklingsarbetet som pågått i fyra år. Runt 100 utvalda kunder, däribland alla som designat med de största kretsarna med 2 miljoner uppslagstabeller, har använt betaversioner av Vivado det senaste året. Det 15 år gamla ISE-verktyget klarade helt enkelt inte av så stora kretsar.

Vivado baseras på olika industristandarder inklusive chipbussen Amba4 AXI4 som Xilinx redan använder för alla IP-block. Vivado använder också IP-XACT för metadata till IP-blocken, Tool Command Language (TcL) och Synopsys Design Constraints.

– När det gäller TcL kommer vi att skapa vad som kan liknas vid en app-butik där användarna kan dela skript som de skapat.

Precis som man kan förvänta sig är Vivado snabbare än föregångaren ISE. Layout och ledningsdragning ska gå fyra gånger snabbare. Tittar man på simuleringen handlar förbättringen om en faktor tre till femton. Det går också att låsa delar av konstruktionen om man bara gör mindre ändringar för att ytterligare snabba på kompileringen.

En annan nyhet är att layout och ledningsdragning görs på ett deterministiskt sätt i Vivado.

– Med slumpmässiga förändringar, som vi använt tidigare, är risken stor att man hittar ett lokalt optimum. Vi har infört en analytisk metod som är mycket bättre.

Ett intressant påstående som Ramine Roane lyfter fram är att det både går snabbare och blir bättre om man använder alla funktioner i Vivado istället för att handkoda. Att det går snabbare är såklart inte överraskande men att det går åt mer uppslagstabeller och mer minne plus att latensen blir större när man handkodar förklarar han med att man hinner göra så många fler varianter av konstruktionen att man hittar en bättre arkitektur än när man handkodar.

Vivado kommer att finnas i tre versioner. Den enklaste blir gratis, mellannivån (som motsvarar ISE logic/embedded) kallas Design Edition och kostar 2995 dollar, medan system Edition går på 4795 dollar. Den senare motsvarar ISE DSP/System.

Kunder som redan köpt ISE får automatisk Vivado när den släpps i sommar.