DFX極大地提高了Xilinx FPGA芯片的靈活性

DFX（DynamicFunction eXchange，動態(tài)功能切換，就是之前的部分可重配置）技術(shù)極大地提高了Xilinx FPGA芯片的靈活性。借助此技術(shù)，用戶可以加載不同的應(yīng)用，可以對已布署的系統(tǒng)進(jìn)行部分升級，還可以有效降低功耗。

同時，DFX對于團(tuán)隊設(shè)計也是有益的：可以將設(shè)計分割為不同的部分由不同的工程師完成。然而，DFX對設(shè)計流程有嚴(yán)格的要求，這往往導(dǎo)致Vivado較長的編譯時間，且使得多用戶環(huán)境面臨較大挑戰(zhàn)。

這是因為該流程要求在編譯動態(tài)區(qū)時需要提供完整的鎖定的靜態(tài)區(qū)image文件（.dcp文件）。若靜態(tài)區(qū)設(shè)計中包含收費IP，對于動態(tài)區(qū)的工程師而言若其使用的環(huán)境下沒有該IP的license，就會導(dǎo)致Vivado無法編譯。Abstract Shell技術(shù)應(yīng)運而生，很好地解決了這些技術(shù)痛點。

Abstract Shell是什么？標(biāo)準(zhǔn)的DFX流程需要多個步驟完成整個設(shè)計的布局布線。其中第一步需要對靜態(tài)區(qū)+f1+g1進(jìn)行編譯。這里f1/f2/f3稱為動態(tài)區(qū)RP（Reconfigurable Partition）對應(yīng)的RM（Reconfigurable Module）。g1/g2/g3則是另外一個動態(tài)區(qū)RP對應(yīng)的RM。

第一步的一個重要作用是生成靜態(tài)區(qū)的image文件（布線后的網(wǎng)表文件.dcp）。在后續(xù)步驟對其他RM編譯時需要用到此image文件，例如編譯f2+g2的組合時，需要提供第一步的靜態(tài)區(qū)image文件，從而形成靜態(tài)區(qū)+f2+g2的組合。即使f2+g2是很小的模塊，也必須提供完整的靜態(tài)區(qū)image文件，且不允許用戶對這個image文件做任何修改。

Abstract Shell流程打破了這一規(guī)則。本質(zhì)上，Abstract Shell是靜態(tài)區(qū)image文件的裁剪版，是后續(xù)對新的RM進(jìn)行編譯并生成相應(yīng)的部分位流文件所需的靜態(tài)區(qū)image文件最小版本。這個最小版本不僅包含了RP的接口。

還包含了RP的約束信息（Pblock）、布線信息、邊界的時序信息，以確保RM不會使用已經(jīng)被靜態(tài)區(qū)消耗的資源。如下圖所示，圖中左側(cè)顯示了完整的靜態(tài)區(qū)image文件，右側(cè)則是Abstract Shell版本。兩者的差異還是很明顯的。

同時，Abstract Shell版本還去除了需要license的IP以及具有專利的設(shè)計部分。

Abstract Shell帶來的好處

Abstract Shell版本的image文件比全版本的image文件小了很多，從而，編譯新的RM時可有效縮減編譯時間、降低內(nèi)存開銷。

對于包含多個RP的設(shè)計，可同時并行對所有RM進(jìn)行編譯，從而，加速設(shè)計進(jìn)程。

對于多用戶設(shè)計而言，設(shè)計的安全性得到了保證。因為大部分信息已經(jīng)從Abstract Shell版本中移除。同時所有需要license的收費IP也不會被包含在Abstract Shell版本中，這意味著在Abstract Shell流程中不會再檢查license信息。

綜上所述，Abstract Shell的內(nèi)容取決于兩個因素：

RP的布局信息（由Pblock約束管理）

RP與靜態(tài)區(qū)的連接關(guān)系

編輯：jq