抽象外壳：提高动态功能交换开发效率

动态功能交换 (DFX) 在赛灵思芯片内赋能实现了巨大的灵活性，使用户能够按需加载应用，更新已经部署的系统并降低功耗。平台设计方便团队之间的协作，让一个团队专注于基础设施，另一个团队专注于硬件加速。然而，由于 DFX 有基础性的流要求，使得 Vivado 设计套件编译时间拖 长并给多用户环境造成挑战。抽象外壳工作流 (abstract shell flow) 消除了其中一些障碍，为完成 DFX 设计创建了一个更有效的 Vivado 工具路径。抽象外壳为针对 DFX 平台解决方案的协作和编译时效率提供了全新的可能性。

赛灵思白皮书WP533，阐述了使用抽象外壳提高动态功能交换解决方案的开发效率。点击下载完整白皮书。

抽象外壳及其主要优势

抽象外壳是为实现新的 RM 和为该模块生成部分比特流提供情景所需的最简设计镜像。外壳的逻辑设计包含模块实例化的边界接口。分区的 Pblock（包括扩展的布线区域）如同任何时钟要求和边界时序要求一样，作为设计约束的一部分被捕获。

抽象外壳的主要优势包括：

• 外壳的检查点显著小于完整外壳。这有助于缩短新的 RM 的编译时间并减少存储器使用。

• 对于有一个以上 RP 的设计，因为不需要完整的设计配置，可将运行设置为并行实现所有 RM。

• 对于有多个用户参与的场景，设计安全是其优势。因为绝大多数的静态设计已被删除，所以在 抽象外壳里看不见绝大多数的专有设计信息。

• 静态设计内的任何许可 IP 不包含在抽象外壳里。这意味着在抽象运行过程中会绕过许可证检查。

面向多用户环境的抽象外壳

用户构建的平台可传递给另一用户，以便后续在此空间内加载任意数量的能在运行中交换的应用。一级用户构建的平台锁定了不允许修改的关键设计细节，包括存储器接口、通信通道和设计安全特性。二级用户将其功能插入到这个锁定环境，以便在硬件中加速。

图：面向多用户环境的编程流程

面向扁平化设计的抽象外壳

大型 FPGA 设计可能会在布局布线流程中遇到编译时间长的问题，这是因为在这个流程中需要考虑海量信息。通过将设计分割成较小的、更容易管理的片段，DFX 能够降低设计迭代的粒度。抽象外壳流通过删减设计其余部分，重点关注被修改的模块，大幅缩短编译时间，进一步强化这个方法。

图：利用分段动态区域提升生产力

结论

DFX 的抽象外壳是一种强大的工具，能大幅缩短设计处理时间，并增强设计安全性。如需了解有关抽象外壳和 DFX 的更多信息，请参阅：《Vivado 设计套件用户指南：动态功能交换》(UG909)。包含在 《Vivado 设计套件教程：动态功能交换》(UG947) 中的教程设计 (Lab 9)。上述文档和更多文档请参阅 DFX 页面。