對FPGA工程師而言，耗費(fèi)數(shù)月精力做出的設(shè)計卻無法滿足時序要求,，這是一件令人相當(dāng)郁悶的事情,。一般來說，解決時序問題的方式無非是修改設(shè)計源代 碼,，并手動進(jìn)行優(yōu)化。這樣的傳統(tǒng)設(shè)計流程,，受限于工程師的經(jīng)驗,，因為修改時很可能會引入新的Bug，或者在解決了一條關(guān)鍵路徑的時序問題時,，影響到另外一 條關(guān)鍵路徑等等,，因此并不高效，甚至是徒勞無益的,。對于已有的優(yōu)秀設(shè)計實現(xiàn),，并沒有相應(yīng)機(jī)制確保這些經(jīng)驗?zāi)軌驊?yīng)用到下一次設(shè)計中，這對公司來說是個極大的 浪費(fèi),。

　　Plunify 工程師對FPGA設(shè)計流程的諸多挑戰(zhàn)感同身受,，基于多年的行業(yè)經(jīng)驗開發(fā)了FPGA設(shè)計優(yōu)化專家－－－InTime。InTime結(jié)合大數(shù)據(jù)分析和人工智 能,，使得工程師可以調(diào)動海量服務(wù)器級別的資源來改善設(shè)計,，而不僅是傳統(tǒng)的計算能力有限的單一計算機(jī)。這極大地增強(qiáng)了每個工程師的設(shè)計實現(xiàn)和解決問題的能 力,，使其能夠關(guān)注于設(shè)計大局,，而不是止步于代碼修改。憑借“InTime”這一開創(chuàng)性軟件,，Plunify公司也順利成為了Altera全球合作伙伴中的 一員,。

Plunify公司聯(lián)合創(chuàng)始人張偉雄

　　Plunify公司聯(lián)合創(chuàng)始人張偉雄表示,，InTime軟件借助于計算資源和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，快速地生成解決設(shè)計問題的優(yōu)化策略,，可以為工程師節(jié)省將近10倍的開發(fā)時間,。

　　那么InTime到底是一款怎樣的設(shè)計軟件呢？據(jù)張偉雄介紹,，InTime其實是一個針對FPGA綜合與布局布線問題的專家軟件,，它的獨特價值在于，可以自動尋找不同的工具參數(shù)設(shè)置組合,，搜索最優(yōu)解決方案,，在無需修改RTL代碼的前提下，即可滿足時序要求,。

　　InTime：為FPGA時序設(shè)計量身打造的優(yōu)化軟件

　　隨著大型器件的普及和設(shè)計功能復(fù)雜度的變化,，滿足時序要求變得更加困難，這不僅延長了產(chǎn)品上市周期,、也增加了開發(fā)成本,，包括人力資源成本。 Plunify公司的聯(lián)合創(chuàng)始人張偉雄先生指出：“Altera認(rèn)可我們的產(chǎn)品也是基于這個考慮：能夠幫助客戶更快,、更好的地完成設(shè)計,。例如在設(shè)計收尾階 段，用戶會面臨來自項目進(jìn)度的巨大壓力,。而InTime自身的優(yōu)勢使其能助用戶一臂之力,。”

　　張偉雄表示，InTime內(nèi)置了很高的智能,，它會從宏觀的角度來檢查設(shè)計,，并理解設(shè)計結(jié)果、FPGA器件和工具參數(shù)之間的互相關(guān)系,，而不僅僅局限于設(shè) 計的關(guān)鍵路徑,。首先，InTime會理解設(shè)計特點,，例如設(shè)計類型,，然后采用正確的FPGA工具設(shè)置組合，這些組合也稱為“ 策略” ,， 是InTime 融合了機(jī)器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)分析算法而生成的,。策略能協(xié)助設(shè)計師解決問題，讓項目實現(xiàn)最好的結(jié)果,。

　　張偉雄進(jìn)一步指出,，InTime安裝快速、使用方便。“InTime支持業(yè)界通用的LSF（負(fù)載共享系統(tǒng)）,、SGE（Sun Grid 引擎）等,。此外，大型工作站互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通常十分繁忙,，需要一個機(jī)制來確保任何一個程序的運(yùn)行不會占用過多的資源,。作為InTime主程序的助 手，InTime Agent插件能幫助實現(xiàn)這一目標(biāo),。Agent負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)服務(wù)器計算資源,，分配作業(yè)并監(jiān)測運(yùn)行情況，定時上報各工人服務(wù)器工作狀態(tài)供主服務(wù)器決策,。比如若主 服務(wù)器發(fā)現(xiàn)某個工人服務(wù)器CPU利用率較高,，便不再繼續(xù)分配新作業(yè)。”

　　業(yè)界首次把大數(shù)據(jù)分析和人工智能結(jié)合應(yīng)用到芯片設(shè)計領(lǐng)域

　　張偉雄強(qiáng)調(diào),，InTime之所以能夠做到根據(jù)項目特點推薦最佳的工具參數(shù)組合,，除了利用機(jī)器學(xué)習(xí)的功能外，大數(shù)據(jù)分析同樣起到了至關(guān)重要的作用,。這也 是業(yè)界首次將大數(shù)據(jù)分析和人工智能結(jié)合應(yīng)用到芯片設(shè)計領(lǐng)域的案例,。采用大數(shù)據(jù)分析的優(yōu)點在于，項目產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量越多,，InTime越能從中找出有利于設(shè)計 的策略,。目前，InTime 的數(shù)據(jù)庫已累積了超過4萬個小時的測試經(jīng)驗,。利用從不同的設(shè)計學(xué)到的經(jīng)驗,，InTime不只能推薦最優(yōu)越的策略，還會從新的編譯結(jié)果學(xué)習(xí),，不斷地自我改 良。InTime 不像“掃種子”,，它產(chǎn)生的結(jié)果并不是隨機(jī)的或不相關(guān),。InTime會自動整理不同的結(jié)果，然后分析為一體,。 這就是說下次的編譯作業(yè),，InTime會推薦適當(dāng)?shù)膮?shù)組合，基于之前的結(jié)果分析,。

　　“另外,，InTime可以在多種IT環(huán)境下靈活布署。根據(jù)用戶計算資源的不同,，布署類型包括：1,、Linux工作站 ；2、本地PC機(jī) ,；3,、Linux工作站 ＋本地PC機(jī)等三類情況。這使得用戶能夠充分利用現(xiàn)有的計算資源來改善設(shè)計,，避免額外的投入,。”張偉雄補(bǔ)充道。

　　優(yōu)化設(shè)計的最高頻率

　　作為設(shè)計出身的創(chuàng)始人,，張偉雄先生對于工程師朋友的需求可以說得上是了若指掌,。他指出，F(xiàn)PGA 工程師期待能利用現(xiàn)有的器件,，提高設(shè)計頻率,，以達(dá)到更為卓越的時序特性。對此,，InTime依靠機(jī)器計算能力彌補(bǔ)人為經(jīng)驗的不足,。設(shè)計者可以在已達(dá)到時序 要求的工程上手動調(diào)高設(shè)計頻率，InTime會嘗試不同的編譯策略組合,，尤其是那些與設(shè)計頻率關(guān)系密切的編譯選項,，諸如流水線優(yōu)化等，根據(jù)海量的編譯結(jié)果 分析,，結(jié)合數(shù)據(jù)庫知識,，不斷優(yōu)化組合，直到達(dá)到設(shè)定的時序目標(biāo),。相比于修改代碼,，更換更高等級的器件等方式，高效而且極大降低解決問題的的復(fù)雜度,。