随着SoC设计规模呈指数级增长，芯片设计团队原型验证需求也变地越来越复杂。单通过增加系统容量的方式，还是会遇到诸多困难和挑战。设计团队需要有一个成熟的面向大规模SoC设计的高密原型验证系统的软硬件通用解决方案，来解决关键困难点的突破，降低项目风险。

大规模SoC设计原型验证过程中，如何实现全局时钟及复位同步、大规模设计分割以及利用高速接口和先进Memory控制器IP验证是整个SoC设计团队必须去突破的一些关键性难点。原型验证系统需要保证系统的全局时钟和复位能够同步地送到每一个FPGA节点，这是大规模SoC原型验证系统能够正常工作的先决条件，也随着规模增大而变得越来越复杂。其次，把设计映射到多个FPGA组成的网络(也称设计分割)是大规模原型系统实现过程中必不可少的重要环节。随之而来的是设计综合时间长、全局时钟树的资源以及IO管脚数远远无法满足互连信号数的需求等一系列问题。最后，一些高速接口无法对接外部实际PCIe主机或者设备，外加一些先进的Memory控制器IP缺少FPGA 厂商提供的PHY解决方案。这些困难接踵而至，而设计团队必须一一解决。

随着SoC设计规模呈指数级增长，芯片设计团队原型验证需求也变地越来越复杂。单通过增加系统容量的方式，还是会遇到诸多困难和挑战。设计团队需要有一个成熟的面向大规模SoC设计的高密原型验证系统的软硬件通用解决方案，来解决关键困难点的突破，降低项目风险。

大规模SoC设计原型验证过程中，如何实现全局时钟及复位同步、大规模设计分割以及利用高速接口和先进Memory控制器IP验证是整个SoC设计团队必须去突破的一些关键性难点。原型验证系统需要保证系统的全局时钟和复位能够同步地送到每一个FPGA节点，这是大规模SoC原型验证系统能够正常工作的先决条件，也随着规模增大而变得越来越复杂。其次，把设计映射到多个FPGA组成的网络(也称设计分割)是大规模原型系统实现过程中必不可少的重要环节。随之而来的是设计综合时间长、全局时钟树的资源以及IO管脚数远远无法满足互连信号数的需求等一系列问题。最后，一些高速接口无法对接外部实际PCIe主机或者设备，外加一些先进的Memory控制器IP缺少FPGA 厂商提供的PHY解决方案。这些困难接踵而至，而设计团队必须一一解决。

基于18年的原型验证技术积累，国微思尔芯于今年10月推出在原型验证领域的前沿产品：芯神瞳逻辑矩阵LX2，在各个技术层面都进行了突破和创新以应对所有大规模复杂SoC设计原型验证的困难与挑战。结合国微思尔芯提供的自动原型编译软件、深度调试套件、90多种外置应用库以及云管理软件等，形成了一套完整应对大规模复杂SoC设计原型验证的解决方案，可从容应对大规模复杂SoC设计的困难与挑战。

业内领先的系统容量，单台最高支持近 4 亿门逻辑规模，支持级联扩展。逻辑矩阵LX2采用的是赛灵思目前容量最大的UltraScale+ VU19P FPGA芯片。其单系统最多可配置8颗FPGA，而每个标准机柜最高可配置8台LX2，单机柜支持近32亿门逻辑规模，多个机柜之间可以进行级联。

灵活的拓扑及多层次的组网能力，显著提升超大规模原型速度。逻辑矩阵LX2拥有先进的时钟管理，专属全局时钟复位控制模块实现机柜内及跨机柜集群的时钟复位同步。LX2还配备了丰富的逻辑矩阵片内组网资源，也即11,648组 GPIO 和 640路 GTY 收发器，并且GTY 收发器运行性能最高可达 28Gbps。此外，多层次超大规模系统快速部署能力保证了原型验证系统的灵活拓扑和多层次组网。热管理系统和冗余电源设计提供企业级的高可靠性。

丰富的原型验证软、硬件工具支持，缩短原型验证环境的建立时间。国微思尔芯的自动原型编译软件Player Pro - CT提供了一个易于使用的集成流程，可高效地自动实现设计编译、综合、分割、布局布线、bin 文件生成整个过程。实时控制软件Player Pro – RT支持用户通过以太网或者USB 接口对 LX2 进行远程监测与控制。深度调试软件Player Pro - DT 支持对多颗 FPGA 进行并行调试，且无需占用用户的 FPGA 内部存储资源。同时提供90多种应用接口扩展子卡，如 MIPI、PCIe、HDMI等，满足各细分市场的需求。

企业级管理与控制软件，实现原型资源、多用户和多项目管理。为了突破物理地域的限制，同时延长原型系统的运行时间并降低部署成本，国微思尔芯开发了云管理软件Neuro。它将原型系统集成为共享的 IT 资源，并像数据中心的设备一样进行管理与监控。

国微思尔芯自2004年成立以来一直致力于数字芯片的前端验证，已与超过500家国内外企业建立了良好的合作关系，服务于人工智能、超级计算、图像处理、数据存储、信号处理等数字电路设计功能的实现，广泛应用于物联网、云计算、5G通信、智慧医疗、汽车电子等终端领域。

文末彩蛋

欢迎访问国微思尔芯官网www.s2ceda.com, 获取由20年原型验证系统及EDA领域从业经验的专家所撰写的《高密原型验证系统解决方案》白皮书，进一步了解技术细节。

责编：Johnson Zhang

基于18年的原型验证技术积累，国微思尔芯于今年10月推出在原型验证领域的前沿产品：芯神瞳逻辑矩阵LX2，在各个技术层面都进行了突破和创新以应对所有大规模复杂SoC设计原型验证的困难与挑战。结合国微思尔芯提供的自动原型编译软件、深度调试套件、90多种外置应用库以及云管理软件等，形成了一套完整应对大规模复杂SoC设计原型验证的解决方案，可从容应对大规模复杂SoC设计的困难与挑战。

业内领先的系统容量，单台最高支持近 4 亿门逻辑规模，支持级联扩展。逻辑矩阵LX2采用的是赛灵思目前容量最大的UltraScale+ VU19P FPGA芯片。其单系统最多可配置8颗FPGA，而每个标准机柜最高可配置8台LX2，单机柜支持近32亿门逻辑规模，多个机柜之间可以进行级联。

灵活的拓扑及多层次的组网能力，显著提升超大规模原型速度。逻辑矩阵LX2拥有先进的时钟管理，专属全局时钟复位控制模块实现机柜内及跨机柜集群的时钟复位同步。LX2还配备了丰富的逻辑矩阵片内组网资源，也即11,648组 GPIO 和 640路 GTY 收发器，并且GTY 收发器运行性能最高可达 28Gbps。此外，多层次超大规模系统快速部署能力保证了原型验证系统的灵活拓扑和多层次组网。热管理系统和冗余电源设计提供企业级的高可靠性。

丰富的原型验证软、硬件工具支持，缩短原型验证环境的建立时间。国微思尔芯的自动原型编译软件Player Pro - CT提供了一个易于使用的集成流程，可高效地自动实现设计编译、综合、分割、布局布线、bin 文件生成整个过程。实时控制软件Player Pro – RT支持用户通过以太网或者USB 接口对 LX2 进行远程监测与控制。深度调试软件Player Pro - DT 支持对多颗 FPGA 进行并行调试，且无需占用用户的 FPGA 内部存储资源。同时提供90多种应用接口扩展子卡，如 MIPI、PCIe、HDMI等，满足各细分市场的需求。

企业级管理与控制软件，实现原型资源、多用户和多项目管理。为了突破物理地域的限制，同时延长原型系统的运行时间并降低部署成本，国微思尔芯开发了云管理软件Neuro。它将原型系统集成为共享的 IT 资源，并像数据中心的设备一样进行管理与监控。

国微思尔芯自2004年成立以来一直致力于数字芯片的前端验证，已与超过500家国内外企业建立了良好的合作关系，服务于人工智能、超级计算、图像处理、数据存储、信号处理等数字电路设计功能的实现，广泛应用于物联网、云计算、5G通信、智慧医疗、汽车电子等终端领域。

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欢迎访问国微思尔芯官网www.s2ceda.com, 获取由20年原型验证系统及EDA领域从业经验的专家所撰写的《高密原型验证系统解决方案》白皮书，进一步了解技术细节。

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