Prototype-as-a-Service…真的吗?
作者:Achim Nohl, Synopsys首席研发工程师
基于fpga的原型是下一代soc前硅验证和软件开发的重要一步。但是并不是每个人都适合管理硬件原型系统。这在一定程度上是因为使用这些系统的人有不同的需求，再加上正在原型化的芯片设计种类繁多。有很多事情需要安排。而且，从管理层到最终用户，都有很大的机会来优化流程并最大化原型的价值。使用原型即服务(一种基于web堆栈的资源管理API网关)，可以帮助您降低原型投资的总拥有成本——扩展您已经拥有的系统，并以更高的效率和利用率提高您的生产力。
原型制作过程中的多样化需求
想象一下，您试图访问一个又一个原型系统，却发现它们已经在使用中。目前还没有迹象表明每个系统将被占用多长时间。没有现成的批处理队列或调度。也没有办法集中管理硬件安装或自动化原型系统库存管理。这些只是您在FPGA原型设计过程中可能遇到的一些令人头痛的问题，具体取决于您的角色。无论您的角色是什么，管理这些系统都可能是乏味的。原型设计通常在生产前SoC验证的最后关键阶段完成。所有的一切都必须像时钟一样工作，以签署设计。但是,的原型系统的现实情况就是这样经常管理不善。
如果您正在监督组织中的原型系统，那么您需要了解访问这些系统的人员的独特需求。例如:
- 实验室工程师:他们承担繁重的工作，使原型系统运行顺畅，并使它们在不同时区持续运行。这涉及到许多应用程序的大量布线和配置原型系统。
- 原型设计工程师:他们担心将设计映射到系统，以及在软件开发或开发操作中编译、打包和部署到最终用户。
- 软件开发和开发运维工程师:他们不关心任何原型系统细节。作为最终用户，他们只是想找到正确的目标设备，运行他们的软件，并验证它，这样他们就可以将下一代系统推向市场。
- 原型设计经理:他们需要规划他们的资源，以确保原型系统的可用性，这样就不会有延迟。
如果您负责原型系统的端到端编排，那么在基于角色的级别上进行优化可以改进工作流，并充分利用您所拥有的系统。使用云原生的、基于web架构的网关或原型即服务是实现这一目标的简单方法。
原型即服务——以云的方式来做
具有中央网关和典型的云原生web应用程序架构的原型系统管理层可以提供具有基于角色的访问控制和度量的安全api，以及用于访问部署的现代响应式基于web的用户界面(UI)(图1)。理想的体系结构通过基于网络传输的api(如RESTful或消息队列)将客户端开发环境与原型托管环境分离。这种架构意味着连接到原型系统并运行EDA工具的服务器不会对终端用户施加硬件要求，例如，终端用户可能是Android开发人员，他们的平台设置与EDA工具非常不同。原型系统的用户界面可以从笔记本电脑、平板电脑或智能手机上使用浏览器访问。用于控制原型的业务逻辑驻留在远程服务器系统上。应用程序网关为不同的用户编排和管理系统的访问和分配，并防止干扰。
通过API网关，您可以以非交互式批处理模式控制一切，并在客户端PC上运行脚本(如Python)，通过API编程并与原型系统进行远程交互。不需要远程登录，更容易通过简单的RESTful API调用集成到持续集成/持续部署(CI/ CD)管道，如GitLab或GitHub。
使用自定义视图进行原型化资源管理
web应用程序可以提供特定于工作功能的用户界面视图，以提高效率。以下是差异化的基于角色的视图可能带来的一些好处:
- 实验室工程师:使用交互式电缆助手，实验室工程师可以物理地连接系统，并根据来自软件流程的规格检查电缆。
- 原型设计工程师:原型工程师可以对设置有详细的可见性，以检查和控制细节，包括FPGA配置、系统的时钟和电压配置等等。然后原型工程师可以建立抽象的项目级视图，并为最终用户定制用户界面，例如5G固件开发人员。使用应用程序插件机制，可以将定制的垂直市场特定应用程序部署给最终用户。如果使用JSON文件配置用户界面，并且在服务器上远程触发基于python的脚本，则不需要web编程技能。
- 软件开发和开发运维工程师:软件工程师可以检查预约日历以查看系统可用性。项目级日历视图可以考虑项目之间共享的系统，以便最大限度地共享并减少原型系统的总拥有成本。日历预订系统可以使用特定于项目的视图来提供。此外，最终用户还可以使用选定的应用程序在原型系统上进行调试。
- 管理:详细的使用报告可以使管理层对他们的原型投资做出明智的决定。用户可以使用内置的通知和监视功能订阅事件。通过这种方式，用户可以立即收到有关硬件更改、不可用硬件或脱机服务器的警报。这意味着原型农场的运行时间最长。
不管你的角色是什么，只要有一个视图就能提供你所需要的信息，这将大大简化整个端到端原型制作过程。
原型即服务的好处
使用网关web应用程序来管理组织的原型生态系统的好处有很多。为更多的用户扩展您的系统。开箱即用的可用性。24小时acc年代．这些生产力提升都可以通过原型即服务实现。这里有再讲几个:
农场层次的好处
命名系统设置、保留、特权、使用跟踪、分析和运行状况状态和分析使系统的实现和管理更加容易。
Usability-level好处
移动访问的灵活性、可定制的UI、易于部署以及交互式设置和布线流程为系统用户消除了单调乏味的工作。仅对于最终用户，您不必是FPGA专家才能使用原型工具。
访问级别的好处
不再需要发布物理系统。作业队列和脚本驱动了更多的软件回归，api实现了web操作集成。事实上，不需要安装软件—通过web浏览器访问—意味着您可以在原型系统上启用更多用户。
用于原型的HAPS网关资源管理
Synopsys对此也许不久®网关是我们一直在讨论的最先进的资源管理解决方案的一个很好的例子。特别是对采用也许不久的原型系统，它提供了原型即服务，包含了这里提到的所有特性和好处。无论您在原型设计中扮演什么角色，HAPS Gateway都可以让您轻松地将URL放入浏览器中，立即了解:
- 哪些系统可用
- 当系统可用时
- 系统的位置
- 系统如何配置
- 一旦系统空闲，是否可以自动运行任务
用户可以随时从全球各地接入HAPS网关。在最近的一次部署中，通过HAPS网关，10个HAPS系统轻松地扩展到大约300名软件工程师，而这只是客户正在完成的工作的开始。在没有原型资源管理解决方案的情况下，这个数量的座位在以前是非常困难和劳动密集型的(图2)。而且，用户可以24小时、7天、7天地运行回归——这在现在是不可能的。用户友好的开箱即用的解决方案通常比大多数内部开发的系统更全面，需要的维护更少。
HAPS Gateway将帮助您最大化投资回报率，更有效地使用您的HAPS系统，并从您的HAPS系统投资中获得最大收益。
原型即服务是未来的原型管理技术
随着摩尔定律的影响逐渐减弱，云计算的弹性计算能力在一个智能万物的世界中变得越来越重要。在芯片设计方面，云计算的采用一直很缓慢，但云计算创新对于克服传统设计方法的瓶颈至关重要，因为推向市场的时间压力只会增加。事实上，埃森哲指出，半导体设计中的云创新是很重要的这对于满足当今日益加快的创新步伐至关重要．
在Synopsys，我们与云安全供应商合作，帮助确保安全性，同时提供强大的身份、访问管理和正常运行时间保障措施，以顺利实现这一过渡。在半导体设计中，可以帮助连接未来、简化工作流程和缩短上市时间的工具之一是支持网关的API平台，用于现代访问和管理内部原型系统。
原型即服务资源管理API网关可以编排您的整个原型基础设施，为每个参与者节省时间，并最大限度地利用您的原型系统投资。这样的技术将有助于简化持续创新的道路，也将促进云上的硅实现。
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