专访国产EDA企业芯易荟，FARMStudio引领EDA敏捷设计

集成电路未来的技术创新趋势将呈现工艺尺寸缩小、芯片规模增大，高能效和敏捷化等趋势，而“EDA+设计方法学”的集成电路设计敏捷化正成为后摩尔时代的重要手段。

随着应用领域的百花齐放，系统应用的头部公司纷纷从应用软件，回到芯片上面来，创造了不同架构来满足自己的应用。而后摩尔时代依靠增加晶体管密度来提升计算性能乏力，未来需要更多异构集成的方式实现系统级芯片，在这种情况下，DSA（Domain Specific Architecture，特定领域架构）兴起。

在2024年国际集成电路展览会暨研讨会上，芯易荟（ChipEasy）携其EDA平台FARMStudio亮相。据悉，芯易荟是一家立足于中国，提供全球领先DSA处理器设计工具的EDA公司，提供DSA设计、分析、优化和验证一站式生成的工具平台及服务，针对丰富的应用场景，自动产生最佳匹配的软硬件协同方案。

图源：芯易荟

资料显示，FARMStudio作为自动生成专用处理器的EDA平台，具有如下优势：

1、全球首创。基于C语言来描述DSA定制指令作为设计输入的处理器生成方法；

2、敏捷设计。在RISC-V指令集生态的基础之上，分钟级自动生成DSA处理器和配套工具链；

3、多层次验证。基于X86、仿真器、RTL、FPGA、形式验证为一体的多层级验证平台；

4、最优PPA。高度自动化、高度定制化，达到最佳PPA。

芯易荟软件研发副总裁张卫航表示：“FARMStudio不仅生成处理器IP硬件本身，而且和所有的IP提供商一样，我们的软件直接生成一个完整的IP实现，包含RTL，实现和验证环境脚本，还同时生成配套工具链，调试器，仿真器和分析器，还包含了对应的软件开发包SDK、内嵌的定制OS。所以FARMStudio能够达到的最优PPA，不只是处理器本身PPA能得到极致优化，同时提供的完整配套软件，帮助用户快速进行架构探索，软硬件迭代，达到应用级别的最优PPA。”

自2023年4月，FARMStudio推出后，接受到大量用户的反馈需求，芯易荟FARMStudio V2.0在原有的基础上迭代升级了一些新的特性。

多层次开发及验证平台（FTOS)

作为一个EDA工具来说，FARMStudio不仅提供了一个处理器的生成工具，生成处理器IP包，更重要的是能够扩展到面对整个应用的开发调试功能上。

一个应用要进行仿真验证，首先需要有一个黄金模型，然后要将生成的硬件部署到ISS、RTL、FPGA上面，这过程对于一个定制DSA的开发者来说，是非常琐碎且易出错的。而且最终用户还需要对运行结果进行对比验证。张卫航表示：“这整个过程，都可以交给FARMStudio平台来完成。作为应用开发者，可以随时在不同DUT平台进行切换，查看应用在不同层级之间的行为；也可以直接将应用丢给这个平台，让其直接在不同的平台进行结果比对，报告出不同平台的运行和分析性能结果。”

此次推出的这个多层次开发及验证平台，会很快整合在后续的FARMStudio版本中，其最重要的特点就是提供了一个全自动化的运行和结果比对环境。

图源：芯易荟

云虚拟FPGA

芯易荟云虚拟FPGA功能来源于客户的使用反馈需求。一开始，FARMStudio就是涵盖分析、验证、迭代开发的一站式平台，我们支持客户使用本地FPGA进行功能验证。但在实际项目中，客户在使用FARMStudio中反馈称，FPGA的配置，下载导致开发者工作量增加，流程不顺。因为每家公司的FPGA都不一样，开发者要不断进行配置和调试，才能顺利使用起来本地FPGA。

“云FPGA”平台是彻底解决该问题的策略。

“芯易荟在云上部署了已经适配过的两个不同大小的FPGA，分别是小容量版本和大容量版本。用户可以通过本地连接到云端，直接穿透到我们机房做仿真。这样一个具有突破性、易用性的一站式软硬件开发平台就慢慢完善起来了。”张卫航介绍道。

图源：芯易荟

异构多核心设计验证平台

FARMStudio作为一个新兴工具，在持续优化已有功能的同时，并迭代丰富一些新功能。

值得一提的是，指令定制调用的异构多核核心直连模块（DIO)是FARMStudio迭代的一个很重要的功能，具有很多关键性技术。DIO可以进行核间的数据传输，还可以进行核与核之间的信号通信，再加上传统的多核通过外围的BUS连接，就形成了一个多核系统的基本框架。

此外，FARMStudio还拥有简洁高效的多核配置描述方案，基于X86 C 的多核功能开发验证支持系统，基于FARMC自动生成的多核虚拟仿真器（SystemC based）以及支持异构多核自动生成与部署的RTL/FPGA 验证系统。新一代的FARMStudio不仅能够简单描述生成单一的核，未来对于异构多核的处理是一个重要发展方向。

图源：芯易荟

值得指出的是，国产EDA厂商在过去几年基本完成了从0到1的补链过程，而未来如何构建独立自主的EDA生态系统显得尤为关键。国产EDA厂商在与晶圆代工厂建立紧密的战略合作的同时，与高等院校的教育合作和科研项目协作同样发挥着至关重要的作用。通过这些合作，不仅可以促进EDA技术的创新和应用，还能培养更多专业人才，为国产EDA产业的持续发展提供坚实的基础。

芯易荟CEO汪达钧表示：“芯易荟在今后几年会大力布局生态建设，其中一部分就是‘大学计划’，制定了一系列的大学培训计划，让学生和老师熟悉这套基于C语言来描述DSA定制指令作为设计输入的处理器生成方法，从各个角度、维度来培养用户对国产EDA工具的理解。‘大学计划’对我们的工作要求是完全不一样的，学生的思想是比较发散的，而客户的目标非常明确，这是两个非常不同的市场。”

随着5G/6G网络的规模化部署和AI新应用的兴起，无论是终端还是云端，对于密集计算都有较大的需求，这不仅推动了芯片设计技术的飞速发展，同时也为芯片设计带来了新的挑战。

芯易荟的FARMStudio平台可广泛应用于定制针对视觉、AI、通信、音频、DPU、工业控制等领域的处理器解决方案，助力芯片设计公司高效自研IP，打造定制化、差异化的产品，在后摩尔时代将迎来巨大机会。