범용 CPU는 수년 동안 대부분의 EDA 도구를 꽤 잘 실행해 왔지만, 시뮬레이션과 같은 작업을 정말로 가속화하고 싶다면 전문 하드웨어 가속기를 사용하는 방법을 살펴보기 시작합니다. . 에뮬레이터는 1986년경에 등장했으며 수년에 걸쳐 처리 능력이 크게 증가했습니다. 이는 주로 CPU, GPU, 그리고 최근에는 시뮬레이션을 가속화하여 다음을 보장해야 하는 AI 기반 프로세서 및 하이퍼스케일러를 설계하는 첨단 기업의 요구에 부응하여 이루어졌습니다. 설계에는 버그가 없으며 실제로 테이프 아웃되기 전에 소프트웨어가 올바르게 부팅되고 실행됩니다.

모든 최신 CPU, GPU, 하이퍼스케일러 및 AI 프로세서 팀은 에뮬레이션을 사용하여 SOC의 설계 및 디버그를 가속화합니다. 트랜지스터 수는 25억 ~ 167억 개에 달하며 더 이상 맞지 않는 엄청난 수의 트랜지스터로 칩렛을 사용하는 경우가 많습니다. 최대 레티클 크기. 이러한 시스템은 검증하기 어렵고 범용 CPU를 사용하여 EDA 시뮬레이션을 실행하는 것은 더 이상 빠르지 않으므로 에뮬레이션을 사용해야 합니다. AI 및 하이퍼스케일 애플리케이션 프로젝트의 설계 팀은 성능과 성능 간의 균형을 유지할 수 있도록 빠른 분석이 필요한 소프트웨어 로드를 실행하고 있습니다.

에뮬레이션은 디자인 변경이 많이 발생하는 디자인 흐름 초기에 사용되므로 빠른 처리를 위해서는 유연한 디버그 및 빠른 컴파일 기능을 갖는 것이 중요합니다. RTL 코딩이 충분히 안정적이고 디버깅이 덜 필요하면 초기 펌웨어 및 소프트웨어 개발이 시작될 수 있으므로 엔터프라이즈 프로토타입을 사용하는 더 빠른 시뮬레이션 접근 방식을 시작할 수 있습니다. 가속화된 시뮬레이션의 세 번째 단계는 소프트웨어 개발자가 주요 사용자이고 성능과 유연성이 가장 필요한 전통적인 FPGA 기반 프로토타입 제작입니다.

세 가지 하드웨어 지원 가속 기술을 사용하면 여러 공급업체의 세 가지 하드웨어 시스템을 사용하도록 선택할 수 있습니다. 그러나 방금 Siemens에서 세 가지 사용 사례를 모두 포괄하는 차세대 제품군을 출시했다는 새로운 발표에 대해 알게 되었습니다. 그것 벨로체 CS.

에뮬레이션을 위해 Veloce Strato CS는 CrystalX라는 도메인별 칩을 사용합니다. 이를 통해 설계 시작 중에 빠르고 예측 가능한 컴파일이 가능하고 반복 속도가 빨라집니다. 디자이너는 기본 디버그 기능을 사용하여 생산성을 높이고 플랫폼은 가장 큰 디자인에 맞게 확장성을 갖습니다. 프로토타입 제작 측면에서 FPGA 기반 Veloce Primo CS는 1902배 더 높은 논리 밀도와 2배 더 빠른 디버그 성능을 갖춘 최신 AMD 칩인 VP8 적응형 SoC를 사용합니다.

이전 세대의 에뮬레이터에는 고유한 하드웨어 폼 팩터가 있는 경우가 많았지만 새로운 Veloce CS Siemens에서는 최신 데이터 센터에 더 쉽게 맞는 블레이드 아키텍처를 채택했습니다.

Siemens의 이전 세대 에뮬레이터는 2021년에 출시된 Veloce Strato+였습니다. 이제 새로운 Veloce Strato CS를 사용하면 4배의 게이트 용량, 5배의 성능 향상, 5배의 디버그 처리량 향상을 누릴 수 있습니다. 확장성은 이제 최대 40+B 게이트까지 확장되며 모듈식 블레이드 접근 방식은 1개에서 256개 블레이드까지 확장됩니다.

엔터프라이즈 프로토타입 제작을 위해 Siemens는 2021년부터 Veloce Primo를 제공했습니다. 새로운 Veloce Primo CS를 사용하면 팀은 4배의 게이트 용량, 5배의 성능, 무려 50배에 달하는 디버그 처리량의 이점을 누릴 수 있습니다. 다시 한번, 블레이드는 Veloce Primo CS와 함께 사용되어 500M 게이트 범위에서 최대 40+B 게이트 범위를 제공합니다.

다음 다이어그램은 에뮬레이터와 엔터프라이즈 프로토타입 제작 시스템 간에 공유되는 일반적인 컴파일러, 디버그 및 런타임 소프트웨어를 보여줍니다. 주요 차이점은 에뮬레이터는 맞춤형 CrystalX 칩을 사용하고 엔터프라이즈 프로토타입은 AMD VP1902 칩을 사용한다는 것입니다.

블레이드 아키텍처를 사용하면 이러한 시스템에는 공기 냉각만 필요하므로 값비싼 수냉이 필요하지 않습니다.

세 번째로 소개된 신제품은 Veloce proFPGA CS로, 이전 세대 proFPGA 시스템에 비해 2배의 게이트 용량, 2배의 성능 및 놀라운 50배의 디버그 처리량 이점을 제공합니다. 스케일링은 100MHz의 단일 FPGA 클로킹으로 시작한 다음 최대 4B 게이트까지 성장합니다. Uno 및 Quad 구성은 데스크탑 프로토타이핑에 매우 적합하며 각 블레이드 시스템에는 6개의 FPGA가 있습니다.

프로토타입 제작은 느린 설계 시작으로 인해 제한되었지만 이제 Veloce proFPGA CS 엔지니어는 수동 RTL 편집 없이 효율적인 컴파일을 경험하고, 자동화된 다중 FPGA 파티셔닝을 즐기고, 타이밍 기반 성능 최적화의 이점을 누리고, 정교한 작업을 통해 더욱 효율적이 될 수 있습니다. -VPS SW로 인한 속도 디버그.

요약

Siemens는 다음과 같은 즉각적인 이점을 제공하는 세 가지 새로운 하드웨어 가속 시스템을 설계, 구축 및 발표했습니다.

• 냉각을 위한 낮은 전력
• ~10Kw/XNUMX억 게이트
• 블레이드와 공냉식 냉복도를 사용하여 데이터 센터에 적합 – 열기 통로 공기 흐름
• 다중 사용자 지원으로 연중무휴 사용 가능
• 에뮬레이션, 엔터프라이즈 프로토타이핑, FPGA 기반 프로토타이핑

Veloce CS의 초기 사용자에는 AMD 및 ARM과 같은 Tier 1 이름이 포함됩니다. 새로운 Veloce는 확실히 자세히 살펴볼 가치가 있는 인상적인 자격 증명을 가지고 있으며 세 가지 유형의 하드웨어 플랫폼을 모두 포괄합니다. 귀하의 팀은 프로젝트 용량에 맞게 각 플랫폼에 적합한 크기를 선택할 수 있습니다.

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• 출처: https://semiwiki.com/eda/342270-new-emulation-enterprise-prototyping-and-fpga-based-prototyping-launched/