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異想天開?用EDA的設計思想來開發(fā)互聯(lián)網架構

2015/10/12
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EDA市場規(guī)模只有50億美元左右,每年的增長率也僅為個位數(shù),顯然EDA公司被限制在一個狹小的空間而無法進入更大的市場。EDA公司在半導體市場的份額不可能再有提高,于是有些EDA公司試圖把業(yè)務拓展到軟件嵌入式系統(tǒng)領域,這是EDA公司拓展市場的一種思路,但是有沒有其他的方法可以讓EDA公司進入更廣闊的市場呢?目前看來有一個新興(新興即意味著高增長)領域很適合應用設計EDA軟件所需的技術與原理,那就是網絡架構設計與分析。

毫無疑問,網絡架構與網表(netlist)很類似,當然兩者之間也有很多不同。網絡連接大多是雙向的,在網絡路徑上穿行的“信號”遠比EDA所要處理的“1”和“0”要復雜,網絡節(jié)點也比邏輯門復雜得多。但是這些差異并非不可克服的困難,要是軟件開發(fā)有這么難,那么也許現(xiàn)在我們還在用最原始的Spice來仿真邏輯電路。所以先把這些不同放在一邊,把處理網表工具的設計概念應用到網絡設計中,也許會創(chuàng)造出絕佳的機會。

這個思路并不新鮮,不過從來沒人真正實現(xiàn)過。SIGCOMM是美國計算機協(xié)會(ACM)專門研究數(shù)據(jù)通信的一個小組,這個研究組在8月份召開了一個會議,用了半天的時間進行了一場網絡驗證方面的講座,在這次講座中就曾提到如下觀點:“可以把網絡視為被EDA工具來處理的電路......,如果設計規(guī)范檢驗可以類比于靜態(tài)檢驗,那么什么可以類比于EDA的綜合呢?......借助現(xiàn)在無處不在的云服務,這些類比讓網絡架構的設計開發(fā)人員發(fā)展了一種被稱為‘網絡驗證(Network Verification)’的新研究方法。他們會問:網絡架構中與EDA的編譯/綜合工具、調試器、靜態(tài)時序檢查工具相對應的究竟是什么?” 這就應該是EDA開發(fā)者們所要尋找的新方向之一。


靜態(tài)分析的一個例子是檢查路由器在真的找不到可用路徑與由于錯誤判斷而找不到可用路徑幾率。傳統(tǒng)的做法一般是測試IP地址庫中每一個IP地址的可連接性,然后根據(jù)測試結果定義語義網絡來保證正確性。這樣的方法需要從網絡架構的底層來控制,每一個路由器都要單獨配置,得益于軟件定義網絡(SDN)的發(fā)展,現(xiàn)在可以把配置網絡的需求抽象到更高層次上來完成,不再需要單獨配置每一臺路由器,上層協(xié)議配置好以后,所有的路由器可以通過類似綜合/編譯的步驟得到最新配置。這種方法類似于自動測試向量生成(ATPG),可以在網絡中覆蓋終端到終端的測試并進行性能分析。在這個方向上可以進行很多有益的研究。

在這個領域中也會經常遇到需要在已運行的網絡中進行配置的情況,而現(xiàn)場配置是EDA技術人員的必殺技,這也使得用開發(fā)EDA工具的思路來進行網絡開發(fā)看起來更有吸引力, EDA公司可以從最大不過一兩萬芯片設計工程師的市場跨入幾十萬甚至數(shù)百萬的網絡工程師市場。

當然把EDA技術應用到互聯(lián)網領域并不容易,不過在一個成熟又增長緩慢的市場不創(chuàng)新而能取悅投資者同樣很難。EDA的設計原理一定會有繼續(xù)存在的價值,一些EDA技術同樣也會繼續(xù)保留,但是這個領域需要更多的創(chuàng)新與開發(fā)?,F(xiàn)在開始把EDA原理應用到其他領域的研究并非過于超前,ACM的講座已經在嘗試把EDA設計思想應用到云服務當中去,增長潛力巨大的物聯(lián)網將使得全球網絡的結構變得超級復雜,軟件定義網絡也將更加普及,那么網絡的發(fā)展必然會使自動化設計、優(yōu)化與驗證工具變成必需品。

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