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结构化ASIC设计流程

采用Altera创新的一次设计流程,系统设计更迅速地实现从原型开发到量产。

Altera提供高性能Stratix® 系列FPGA至低功耗、引脚兼容的低成本HardCopy® ASIC的唯一无缝移植途径。

设计流程的优势

HardCopy结构化ASIC设计流程(参见表1)与标准单元ASIC设计不同,一旦设计完成,您就可以使用辅助FPGA在系统全速验证设计。这表明,您已经很好地掌握了系统设计工作情况。然后,将网表交给Altera HardCopy设计中心,进行后端物理设计。

表1. HardCopy设计流程的优势
HardCopy设计流程 优势

无缝原型开发

  • 使用FPGA进行全面的在系统验证
  • 支持早期软件协同设计
  • 降低了设计重制的风险
  • 实现了最低的开发总成本

ASIC功能,前端设计流程

  • 和标准单元ASIC设计流程相比,提供低成本设计环境。
  • 具有TimeQuest时序分析器,自然支持Synopsys设计约束文件格式以及全脚本功能。
  • 需要最少的设计工具以及最短的方法学习时间

全包后端工艺

  • 全包工艺生成HardCopy ASIC设计
  • 由Altera HardCopy设计中心完成所有的测试设计工作,因此,您不需要投入精力进行测试插入或者生成测试向量。

其他优势

  • 不需要电路板重制——FPGA和HardCopy ASIC具有相同的引脚。
  • 根据应用需求,FPGA或者HardCopy ASIC灵活的产品选择。
  • 支持使用FPGA进行市场测试

统一的前端设计流程

HardCopy前端设计流程(参见图1)通过Altera Quartus® II 软件将FPGA和HardCopy设计统一在单一设计环境中。一次设计、一种寄存器传送级(RTL)、一组知识产权(IP),使用Quartus II设计软件——同时实现两种设计:FPGA原型和HardCopy ASIC。

图1. HardCopy系列前端设计流程

Figure 1. HardCopy Series Front-End Design Flow

查看全图

以下概括了HardCopy前端设计流程的主要步骤:

  1. 以RTL和时序约束开始
  2. 选择一对辅助FPGA和HardCopy器件
  3. 采用Quartus II软件或者第三方EDA综合工具对设计进行综合
  4. 对FPGA和HardCopy器件进行布局布线
  5. 在所有器件上运行静态时序分析,验证是否达到时序约束
  6. 使用辅助FPGA,在系统全速验证设计
  7. 将设计提交给HardCopy设计中心
  8. 在10个星期内,收到插件替换HardCopy结构化ASIC

Quartus II 软件为您提供完整的开发环境,帮助您高效完成设计过程(参见表2)。

2. Quartus II推动HardCopy前端设计流程高效实现的特性

特性

说明

HardCopy向导

为保证向Altera HardCopy设计中心成功提交HardCopy设计提供开发指南。报告您已经完成的任务以及还需要完成的任务。

时序分析器

您可以使用TimeQuest时序分析器或者标准时序分析器,对基于单元布局和全局布线的HardCopy设计进行静态时序分析。TimeQuest时序分析器是ASIC功能工具,是支持业界标准Synopsys设计约束(SDC)的时序分析方法。

设计帮助

进行设计规则检查,确保FPGA原型和最终的HardCopy器件能够正常工作。

器件资源指南

选件指南,帮助您选择合适的器件。

说明:如果您通过HardCopy ASIC在FPGA辅助器件的基础上提高性能,Altera建议使用HardCopy优先设计流程。

关于Quartus II 特性详细全面的介绍,请访问Quartus II 软件主页

业界标准的后端设计流程

Altera HardCopy设计中心经验丰富的ASIC设计工程师进行后端处理。在设计周转方面,Altera后端设计流程处于ASIC业界的领先地位。根据设计的复杂程度,从提交网表到设计下单,其周转时间只有一到两个月(参见表3和表4)。

3. HardCopy后端设计流程步骤

设计流程步骤

EDA工具

测试能力(DFT)插入设计

Synopsys DFT编译器

生成测试向量

Synopsys TetraMax ATPG

时钟树综合(CTS)和全局信号插入

Synopsys Astro

时序和信号完整性驱动布局布线

Synopsys Astro

布局后期杂散提取

Synopsys Star-RCXT

静态时序/交叉串绕/噪声分析

Synopsys PrimeTime SI

物理验证

Synopsys Hercules和Mentor Graphics® Calibre

形式验证

Cadence Conformal

4. 标准单元ASIC流程和Altera HardCopy流程对比

典型的标准单元后端流程

Altera HardCopy后端流程

递交网表后进行验证,将导致:

  • 涉及到详细的底层半导体测试
  • 多次循环验证
  • 功能工程改动要求(ECO)和布局布线合并

采用FPGA进行全面的在系统设计验证:

  • 透明的测试插入和模式产生
  • 不需要功能ECO
  • 保证可预测的后端周转时间

结果:进度延迟

结果:毫无疑问的按时完成

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