Verktygstillverkaren Synopsys har i det närmaste monopol på marknaden för asicsyntes. Nu vill företaget ha ytterligare ett ben att stå på och lanserar därför två verktyg för logikverifiering.

Synopsys har länge varit herre på syntestäppan. Nu gör företaget anspråk även på verifieringsmarknaden, som man hittills aldrig lyckats dominera. På konstruktionskonferensen Eurodac i Genève presenterade företaget två nya verktyg för just logikverifiering; emulatorn Arkos och den cykelbaserade simulatorn Cyclone, ett hjälpmedel som verifierar konstruktioner funktionellt utan hänsyn till timingen. Nykomlingarna stöder såväl Verilog som VHDL.

Cyclone skiljer sig från sina cykelbaserade släktingar genom att simulera registernivåkod direkt utan att först syntetisera beskrivningen till grindar eller booleska ekvationer. Poängen är att antalet maskininstruktioner blir mycket mindre, vilket minskar kompileringstiden och sparar minne.



Upp till 100 gånger snabbare


Verktyget sägs vara mellan 8 och 60 gånger snabbare jämfört med traditionella händelsestyrda simulatorer på registernivå. I bästa fall är faktorn 100 gånger, men då måste konstruktören anpassa sig till Synopsys rekommenderade kodningsstil, som liknar kodningssättet för företagets syntesverktyg.

Cyclone fokuserar liksom alla cykelbaserade verktyg främst på synkrona skapelser. Men verktyget klarar vissa asynkrona beteenden som exempelvis asynkron reset, grindade klockor samt flerfas- och flerfrekvensklockor. Dessutom hanteras såväl testbänkar som minnen.

Konkurrerande cykelbaserade verktyg brukar i stället ta hjälp av en händelsebaserad kärna som hanterar konstruktionens asynkrona delar plus testbänken. Haken är att simuleringstiden då ökar markant. Cyclone sinkas i och för sig också av asynkrona beteenden men inte lika mycket.

Synopsys erbjuder även intressanta felsökningsfinesser, exempelvis funktionen "Rewind" som låter användare hoppa tillbaka till vilken cykel som helst i simuleringen utan att tvingas starta en ny simulering. Konstruktören kan komma åt samtliga signaler och variabler vid alla möjliga tidpunkter.



Processor istället för FPGA


Emulatorn Arkos tar vid när Cyclones hastighet inte räcker till. Verktygen är intimt kopplade till varandra och har exempelvis exakt samma användargränssnitt. Och även Arkos har en unik arkitektur. Traditionella emulatorer bygger på FPGA- kretsar medan Synopsys nykomling istället innehåller matriser av processorer, som skräddarsytts för att klara snabb cykelbaserad emulering.

Finessen är att kompileringen blir snabb - upp till 100 gånger snabbare jämfört med traditionella FPGA-baserade varianter, som syntetiserar registernivåkoden till en nätlista som sedan laddas ner i FPGA-kretsarna. Arkos omvandlar istället konstruktionsbeskrivningen till ett program som fördelas på de parallella processorerna. Ju fler processorer Arkos bestyckas med, desto mindre blir varje programsnutt och desto snabbare kan konstruktionen verifieras. Verktyget, som klarar konstruktioner på upp till 4 miljoner asicgrindar, är främst avsett för synkrona konstruktioner men hanterar även vissa asynkrona beteenden, precis som Cyclone.



Flera nivåer


Tanken är att Arkos skall användas på flera nivåer i konstruktionsflödet. På registernivån tjänstgör hjälpmedlet först som accelerator för Cyclone. Cycloneanvändaren anger då före kompileringen att simuleringen skall köras på Arkos istället för på arbetsstationen. Resultaten blir en mycket snabb verifiering - i bästa fall 100 000 gånger snabbare jämfört med händelsestyrda registernivåsimulatorer.

Verktyget kan även användas som logikemulator på register- eller grindnivå. Det kopplas då till målsystemet via en speciell kabeln på vanligt emulatormanér. Den maximala emuleringshastigheten ligger runt 5 MHz.

Men hastigheten är inte allt när konstruktionen skall felsökas. Synopsys låter därför exempelvis användaren komma åt samtliga noder i konstruktioner vid vilken tidpunkt som helst.

Företaget har redan svenska kunder till båda verktygen. Arkos kostar runt 2,8 miljoner kronor, Cyclone knappt 500 000 kronor.

Charlotta von Schultz



Quickturn försvarar sin FPGA-lösning
Synopsys går nu till frontalangrepp mot allt vad FPGA-baserad emulering heter. Och just FPGA-kretsar är basen i emulatorerna från Quickturn, ett företag som lagt rabarber på runt 90 procent av emulatormarknaden. Är företaget då oroat över Synopsys nytillskott?

- Nej, de siktar på en mycket mindre del av marknaden jämfört med oss, säger Naeem Zafar, som är Quickturns marknadschef.

Han menar bland annat att de egna produkterna är bättre lämpade för asynkrona konstruktioner.

- Och så gott som alla stora asicar innehåller asynkrona beteenden, säger han.

Hur hävdar sig Quickturn om man ser till kompileringstiden då? Synopsys skryter ju med att en miljon grindar kompileras på runt fyra timmar med en enda arbetsstation. Naeem Zafar håller med om att Arkos faktiskt kompilerar snabbast. Motsvarande kompilering tar minst åtta timmar för Quickturns produkt. Och då skall tio arbetsstationer stå och tugga parallellt.

- Men kunderna ser inte kompileringstiden som ett problem, hävdar han.

Charlotta von Schultz