当前，任务关键型应用对可编程逻辑器件的需求正日益增长。对企业而言，可编程逻辑器件提供了充分的灵活性，支持以多种不同方式运用计算资源构建定制设计。尤其是其中的动态功能交换（ DFX ）特性，使企业能在系统运行过程中切换应用功能。相比缺乏灵活性的替代方案，基于可编程逻辑器件的方案拥有宝贵的战略与成本优势。
作为商用开放架构计算与高坚固性嵌入式电子领域的全球领先者，Abaco Systems 基于AMD-赛灵思抽象 Shell 设计流程推出硬件开发套件（ HDK ），将 DFX 技术推向更高水平，使其可以向最终客户交付预编译且时序收敛的 Shell，从而助力其促进协作、提高编译效率、降低许可成本。
项目挑战
Abaco Systems 拥有大数量客户，遍及航空航天、工业和医疗等领域。这些应用需要安全且先进的技术，保障其系统能够在恶劣的环境中高效运行。
我们的客户说‘我们想采用可编程逻辑。但是我们怎样才能达成这一目标？’。我们希望能为客户提供有效的解决方案，支持其定制 IP 与我们的 IP 并存，同时还能使用我们第三方提供的已许可 IP，无需支付额外的许可费用。—— Cameron Vandiver，Abaco Systems 全球 FPGA 工程经理
Vandiver 补充道：“我们参与过AMD-赛灵思的早期试用（ EA ）方案，是美国第一批全面采用AMD-赛灵思抽象 Shell 技术的公司。我们的目标是在向客户交付设计的同时，保护我们使用 FPGA 开发的设计的完整性、安全性与功能，并且允许我们的最终客户开发自己的 IP。抽象 Shell 看似是最理想的解决方案。”
解决方案
Abaco Systems 基于AMD-赛灵思抽象 Shell 技术开发了 HDK，现已作为 Abaco Systems 众多产品的标配一起提供给终端用户。
Abaco Systems VP431 RFSoC 电路板
抽象 Shell 是AMD-赛灵思面向所有 UltraScale+ 器件的 Vivado™ 2020.2 设计套件的其中一项功能。标准的 DFX 流程需要多次使用实现工具。抽象 Shell 针对给定的可重配置分区，为静态设计创建精简版本。它是为实现新的可重配置模块提供情景的最简设计镜像。
这款 HDK 助力 Abaco Systems 以更经济的方式，为客户提供配备顶层示例设计的设计流程。Abaco Systems 能够提供一个部分比特流，既保证了自身和可能的第三方 IP 的完整性，又支持客户在已分配但未使用的可重编程分区（ RP ）中，开发和实现自身的 IP。
抽象 Shell 功能为最终客户提供预编译 Shell。它拥有完整实现并已完成时序收敛的电路板接口逻辑，方便客户灵活地用它定制自己的设计。它还让 Abaco Systems 能一力承担 IP 许可证费用，避免将其转嫁给客户（尽管最终客户仍需要理解重新分配 IP 的许可协议）。此外，抽象 Shell 大幅缩短了编译时间，并提高了涉及 DFX 环境的设计安全性。
抽象 Shell 的主要优势包括加快运行时（根据应用规模，最高可加快 10 倍）和显著减少存储器占用。同时，用户还能以增量方式和并行方式编译所有的可重配置模块，与传统的全系统编译相比，可将编译时间平均缩短 5 倍，最高可达 17 倍。该设计流程还通过将设计细节“隐藏”在模块之外，从而绕过 IP 许可证检查，达到保护客户 IP 的目的。
我们交付的设计流程配备顶层示例设计，其中包括静态比特流和可重配置分区。这一切都是为了为客户提供灵活应变能力和可扩展能力。现在我们能够提供支持多种可编程逻辑器件密度的单板计算机，允许客户进行分类设计工作并直接交付给他们的最终客户。—— Vandiver
设计成效
Vandiver 透露，Abaco Systems 已向基于AMD-赛灵思器件的 VP431 RFSoC 电路板、IPN254 多处理器和 SBC6511 与 SBC3511 单板计算机提供了 HDK （采用抽象 Shell 技术）。
我们可以在搭载AMD-赛灵思器件的任何产品上提供 HDK。在任何情况下，我们都会判断器件是否有足够的资源可用，目标市场上的客户是否需要这种技术。—— Vandiver
他补充道：“我们之所以与AMD-赛灵思建立稳固的合作伙伴关系，是因为AMD-赛灵思所提供的产品类型丰富，以及能够给予我们的强有力的支持，我们熟悉AMD-赛灵思的部件与工具，而且AMD-赛灵思的产品始终能够满足我们最终用户的需求。”
点击进一步了解AMD-赛灵思 UltraScale+ 平台：https://china.xilinx.com/products/technology/ultrascale.html
注：赛灵思现在是 AMD 的一部分
