“幾分歡喜幾分愁”EDA供應商面對多核設計

試圖使現有EDA軟件線(xiàn)程化是一種“虧本行為”，因為它們最多只能與三或四個(gè)處理器一起工作，CLK公司的Katz表示。“確實(shí)需要一項全新的開(kāi)發(fā)項目來(lái)建立線(xiàn)程化架構。”他指出，“這真的是件非常難的事。”但其回報很豐厚：CLK公司的Amber據稱(chēng)能利用多達64個(gè)處理器獲得接近線(xiàn)性的加速。

Extreme DA公司的行銷(xiāo)總監Graham Bell表示，在把EDA軟件用到多核CPU上時(shí)，存儲器和數據管理將是一項挑戰。“采用全局變量、不區分數據和執行代碼的編程風(fēng)格，使得改寫(xiě)任務(wù)即使能實(shí)現也是極度困難。”他表示。

如果負載劃分不合適，Nascentric公司的Croix指出，通信開(kāi)銷(xiāo)將抵消掉并行機制所帶來(lái)的好處。

AuSim MT是為實(shí)現多線(xiàn)程處理而從頭開(kāi)始設計的工具。Nascentric公司使用了“幾乎完全遵守編碼指南的”面向對象的編程方法，Croix透露。

不僅僅針對新創(chuàng )企業(yè)

大型EDA供應商們承認多核帶來(lái)挑戰，但同時(shí)表示他們正在取得良好進(jìn)展。事實(shí)上，Mentor Graphics公司相信它的Calibre是全球最早的多線(xiàn)程EDA產(chǎn)品之一。Calibre技術(shù)行銷(xiāo)經(jīng)理John Ferguson表示，“多核是市場(chǎng)的發(fā)展趨勢，我們相信在部署能充分發(fā)揮多核架構優(yōu)勢的產(chǎn)品方面，Mentor公司走在了前列。”

“不做多核就會(huì )被淘汰。”Magma公司物理驗證事業(yè)部總經(jīng)理John Lee說(shuō)道，“英特爾和AMD也不再繼續提高時(shí)鐘周期，而是增加更多的內核。如果你的產(chǎn)品不能充分發(fā)揮多核帶來(lái)的優(yōu)勢，那么你只能用到芯片的一半或四分之一性能。”

Magma公司最新推出的物理驗證工具Quartz DRC從一開(kāi)始就支持分布式處理，但它并沒(méi)有增加多線(xiàn)程功能，而是采用了稱(chēng)作“流式數據流”的架構。

“這種架構非常有利于多核應用，因為你可以使數據從一個(gè)內核流向另一個(gè)內核，而無(wú)需退到主存儲器或磁盤(pán)。”Lee指出。EDA軟件傳統上是采用一種“數據庫”架構把大量數據載入內存，這樣做很不靈活，他解釋道。

與Magma的數據流架構相比，多線(xiàn)程在細顆粒度并行處理方面的能力要稍弱些，Lee指出。盡管如此，Magma公司在具有多核功能的快速Spice仿真器FineSim中，還是采用了多線(xiàn)程技術(shù)。

Cadence公司支持多線(xiàn)程技術(shù)的工具有Encounter RTL Compiler全局綜合、First Encounter、Space-Based Router、NanoRoute和Chip Optimizer。不管是在多CPU工作站還是在多核CPU上，這些工具都能正確運行，Vucurevich指出。其中大多數工具還能運行于分布式網(wǎng)絡(luò )。

Chip Optimizer和Space-Based Router是最新的軟件工具，完全根據多線(xiàn)程技術(shù)要求而設計。不過(guò)它們需要依賴(lài)于不具備線(xiàn)程安全性的OpenAccess數據庫，Vucurevich 表示。Encounter RTL Compiler已經(jīng)針對多線(xiàn)程進(jìn)行了改寫(xiě)。雖然該工具只有特定部分能實(shí)現多線(xiàn)程，但是這倒不是什么大問(wèn)題，Vucurevich補充道。

“最徹底、也最具風(fēng)險性的方法，就是針對多核處理重構應用軟件。”vucurevich表示，“人們都不愿意冒險，即使某款應用軟件的市場(chǎng)反應很好。這也是為什么人們注重方法實(shí)效的原因。”

新思公司的Galaxy IC實(shí)現平臺內的多種工具采用了多線(xiàn)程、分割、并行處理或分布式處理等方法，新思公司IT高級總監Hasmukh Ranjan指出。例如，PrimeTime時(shí)序分析儀可以使用跨越多個(gè)CPU的并行處理，來(lái)分析不同的時(shí)序和信號完整性。HSpice電路仿真器也具有多線(xiàn)程處理能力。

“新思公司的所有研發(fā)小組都在從事某種多核工作。”Ranjan說(shuō)，“EDA工具肯定會(huì )向多核發(fā)展，因為未來(lái)摩爾定律的優(yōu)勢不是來(lái)自同質(zhì)多核，就是來(lái)自具有特殊處理器的多核。”

不過(guò)Ranjan也指出，許多EDA工具要求訪(fǎng)問(wèn)存儲器中的全芯片數據庫。由于存儲器訪(fǎng)問(wèn)帶寬的限制，在多核處理器上運行軟件可能導致性能下降。因此，對處理器供應商來(lái)說(shuō)，改進(jìn)總線(xiàn)架構、緩存容量和存儲速度尤其重要。

“如果這些方面沒(méi)有改進(jìn)，數據瓶頸將抵消新增內核所帶來(lái)的優(yōu)勢。”Ranjan表示。