从数月到几小时，这枚Multi-Die系统芯片是如何快速交付的？

加速软件启动的关键技术

在新设计的硬件上进行软件调试，是为了使软件中的设置与目标器件的特性相匹配。换句话说，软件必须与硬件相匹配，才能确保功能正常，使系统达到出色性能。此过程包括由专用控制器对芯片进行底层初始化，并对主操作系统进行调试。软件实际上是一个多层整体堆栈，其中可能包括提供服务的中间件、设备驱动程序或与外界通信的元件（如USB或以太网控制器）。

通过采用多种流片前技术在不同的抽象层次进行部署，可以进一步缩短产品上市时间并提高软件质量。以下列举了五种技术：

• 虚拟原型，由开发者创建事务级模型，其本质是使用C++语言为以RTL语言设计的芯片创建等效模型。这有助于实现流程左移，并支持引导启动。虚拟原型可在整个软件开发团队中进行扩展。对于主机上的操作系统而言，虚拟原型模型就像是真实的设备。虚拟模型可以连接到真实的物理接口（如PCIe、USB和以太网），也可以连接到硬件加速器或原型上的RTL模型，从而使虚拟原型能够在现实环境中进行交互，并为某些类型的测试提供真实的激励输入。

• 对RTL依次使用硬件加速和物理原型系统，这样可以达到一定的精度，但速度比虚拟原型要慢。这种方法需要成熟的RTL和IP描述。后续通过应用快速物理原型，开发者可以将软件与物理设备连接起来，以验证芯片在现实中的运行情况。

   

• 混合原型，将虚拟原型和物理原型（即基于FPGA）的优势相结合，以加快软件开发和系统集成。硬件和软件开发者可以借此提高调试可见性，并更好地控制开发中的软件，从而更大限度地优化原型性能，并加速系统启动。

   

• 电子数字孪生，为开发中的系统提供虚拟表示，以便开发者在确定最终设计前分析和优化设计，并加速软件启动、功耗分析和软件/硬件验证流程。

除了加速软件启动外，这些流片前技术还可以帮助开发者测量芯片的关键性能指标（KPI），有助于尽早验证性能和功耗，履行对客户的承诺，从而降低项目风险、减少返工，为按期投产和后续芯片销售提供保障。

根据软件任务的具体需求，Multi-Die系统开发者可能要在不同抽象层次上混合使用不同的验证引擎。鉴于软件非常多样化，可以考虑先采用虚拟原型引擎，然后再结合虚拟和物理原型/硬件仿真加速（分别称为混合原型和混合硬件仿真加速）技术，为软件开发者提供支持，同时满足Multi-Die系统的容量需求。例如，部分流片前软件可以在硬件加速器上运行，同时通过虚拟原型或建模对其他软件组件进行抽象处理。在设计流程后期，开发者还需要对硬件上运行的软件（也就是整个系统）进行验证，以确保达到性能目标。

对于Multi-Die系统的软件启动而言，混合方法可能最为有效。所有的单个组件都验证结束后，就可以在大容量硬件加速器上运行整个Multi-Die系统，如最大容量300亿门级的新思科技ZeBu®硬件加速系统。而通过Synopsys Cloud等解决方案在云端运行硬件加速还为Multi-Die系统提供了更大的容量，并可根据高峰需求时段的情况更灵活地利用硬件加速器资源。除了ZeBu硬件加速系统外，新思科技验证系列产品还包括新思科技HAPS®原型系统和新思科技Virtualizer™虚拟原型解决方案。该系列产品共同提供了早期软件启动和系统验证所需的功能。随着AI持续融入电子设计自动化（EDA）流程，机器学习算法也将有可能在软件启动期间发挥关键作用，并在软件调试期间帮助进行根本原因分析。