隨著EDA平臺(tái)服務(wù)趨于網(wǎng)絡(luò)化，如何通過(guò)對(duì)資源和流程的有效管理，為用戶(hù)提供更為方便安全的遠(yuǎn)程EDA平臺(tái)調(diào)用服務(wù)，已成為關(guān)鍵問(wèn)題。在FPGA開(kāi)發(fā)平臺(tái)上集成了EDA工具環(huán)境，并部署SGD軟件。在實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的基礎(chǔ)上構(gòu)建一個(gè)可兼容異構(gòu)系統(tǒng)的EDA工具遠(yuǎn)程調(diào)用接口，解決了EDA工具的遠(yuǎn)程啟動(dòng)和圖形界面?zhèn)鬏攩?wèn)題，得到一種相對(duì)簡(jiǎn)單方便又有一定安全保障的遠(yuǎn)程控制模式，實(shí)現(xiàn)可視化的在線(xiàn)虛擬集成電·芯片設(shè)計(jì)。

1 引言

當(dāng)前，中國(guó)所采用的FPGA芯片基本依賴(lài)于進(jìn)口，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的FPGA芯片具有重要意義。FPGA芯片研發(fā)必須使用EDA工具。EDA(Electronic Design Automation)是在CAD技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，是指以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)的最新成果，進(jìn)行集成電·芯片產(chǎn)品的自動(dòng)設(shè)計(jì)。EDA集成開(kāi)發(fā)環(huán)境IDE(Integrated Development Environment)是指根據(jù)集成電·芯片設(shè)計(jì)流程，將設(shè)計(jì)流程中各個(gè)階段所需要的EDA工具軟件集成在一個(gè)硬件平臺(tái)上，進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的軟硬件工作環(huán)境。在此環(huán)境中，項(xiàng)目的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通過(guò)文件方式在各個(gè)EDA工具之間流轉(zhuǎn)，直到設(shè)計(jì)全過(guò)程結(jié)束。集成電·芯片EDA設(shè)計(jì)工具很多，其中按市場(chǎng)所占份額排主要有Cadence、Mentor Graphics和Synopsys。這三家都是ASIC設(shè)計(jì)領(lǐng)域相當(dāng)有名的軟件供應(yīng)商。集成電·芯片EDA設(shè)計(jì)工具包含了集成電·芯片開(kāi)發(fā)的各個(gè)領(lǐng)域：前端設(shè)計(jì)、后端設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)驗(yàn)證。前端設(shè)計(jì)工具將完成從芯片邏輯部分的概念化設(shè)計(jì)到芯片邏輯門(mén)級(jí)表示的工作。后端設(shè)計(jì)描述了如何使設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)在芯片上物理實(shí)現(xiàn)，關(guān)鍵是芯片庫(kù)單元的布局和布線(xiàn)。設(shè)計(jì)驗(yàn)證將保證芯片滿(mǎn)足功能、時(shí)序、功率和其他指標(biāo)的要求。

21世紀(jì)EDA技術(shù)的發(fā)展日新月異。中國(guó)先后在7個(gè)國(guó)家產(chǎn)業(yè)化基地建立了EDA技術(shù)與服務(wù)平臺(tái)。從功能上看，這些EDA平臺(tái)上安裝有當(dāng)前所有主流EDA軟件和測(cè)試工具，并配備有相應(yīng)的設(shè)計(jì)環(huán)境，以租用的方式提供給企業(yè)使用。然而，目前能夠以網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為載體向用戶(hù)提供在線(xiàn)IC設(shè)計(jì)的平臺(tái)還很少，僅適用于進(jìn)駐的企業(yè)，對(duì)于遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)的企業(yè)則無(wú)能為力。

本文FPGA開(kāi)發(fā)平臺(tái)集成了FPGA芯片設(shè)計(jì)流程中各個(gè)階段所需要的Cadence、Synopsys、Mentor等公司的各種EDA工具，用于研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的千萬(wàn)門(mén)級(jí)FPGA課題產(chǎn)品。在自主千萬(wàn)門(mén)級(jí)FPGA芯片設(shè)計(jì)課題中有海外設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)參與，為了不受地域限制來(lái)使用開(kāi)發(fā)平臺(tái)上的EDA工具，又不影響數(shù)據(jù)安全，使用SGD軟件是目前最佳的方法。SGD(Secure Global Desktop)軟件基于互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程仿真計(jì)算技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)可視化的在線(xiàn)虛擬集成電·芯片設(shè)計(jì)，用戶(hù)通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽器即可使用FPGA開(kāi)發(fā)平臺(tái)上集成的EDA工具和資源。在數(shù)據(jù)安全方面，由于在FPGA開(kāi)發(fā)平臺(tái)服務(wù)器和用戶(hù)終端之間傳輸?shù)膬H僅是鼠標(biāo)鍵盤(pán)的輸入和屏幕的變化量，用戶(hù)終端只負(fù)責(zé)交互，所有計(jì)算和存儲(chǔ)都在平臺(tái)服務(wù)器端完成，所以能夠保證設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的安全。

2 EDA工具集成和SGD軟件部署總體框架

服務(wù)器端的功能由SGD Server陣列、SGD Gateway Server、管理服務(wù)器以及多臺(tái)EDA Tool Server共同承擔(dān)。用戶(hù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與SGD Gateway Server相連。管理服務(wù)器提供用戶(hù)認(rèn)證、許可證管理、版本控制和缺陷追蹤等功能。EDA Tool Server用于各類(lèi)EDA工具的安裝和運(yùn)行。 SGD Server陣列為用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)資源和調(diào)用工具提供界面和負(fù)載均衡。SGD Gateway Server提供安全加密訪(fǎng)問(wèn)通道。在此架構(gòu)中，用戶(hù)端的運(yùn)行環(huán)境一般為Windows系列，而服務(wù)器端的運(yùn)行環(huán)境包括了Linux、Solaris、Windows Server等多種操作系統(tǒng)。

3 EDA工具集成

3.1 NIS服務(wù)器