2023年2月28日，龍智聯合全球領先的數字資產管理和DevSecOps工具廠商Perforce共同舉辦Perforce on Tour網絡研討會——“賦能‘大’研發，助力‘快’交付”。

研討會上，在芯片行業有15年經驗的Perforce Helix Core深度用户——何剛了帶來精彩演講，從芯片開發的需求和痛點出發，分享如何利用Perforce Helix Core來實現快構建，快迭代，高協作，大文件的版本管理，如何實現芯片項目的持續集成和自動化，並運用實例讓大傢俱體瞭解如何在芯片的研發中落地Helix Core版本控制。

何剛現任上海星思半導體芯片開發部部長，他從事芯片開發工作已15年餘，曾擔任十幾顆大型複雜芯片的開發骨幹，如華為早期無線基站芯片SD6xxx，投影儀芯片PA168，AMD鋭龍R9系列dGPU顯卡芯片和自動駕駛芯片A1000等。何剛從業以來所有參與芯片，包括近期負責的5G基帶芯片，均一版成功。

在線研討會“賦能‘大’研發，助力‘快’交付”內容回顧

《芯片研發中的IP資產管理》

演講嘉賓：何剛，上海星思半導體芯片開發部部長

大家好，我是上海星思半導體芯片開發部的部長，何剛。非常感謝龍智的邀請，讓我有機會與大家分享Perforce (Helix Core) 的使用體驗。今天，我將從芯片開發的IP資產管理角度來分享Perforce使用體驗。

芯片項目開發需求和痛點

我簡單地總結出以下八大需求和痛點：

首先，需要穩定、可靠的版本管理來提高工作效率，沒有版本管理的芯片開發就是一團亂麻。

其次，需要細緻的權限管理來滿足安全性。因為芯片開發過程涉及到很多團隊配合，所以不同團隊的權限管理需要不同的配置，保障公司信息安全。

然後需要進行代碼的分級管理，持續集成。芯片開發過程中，在設計的時候是Top down，但是開發的時候是Bottom up。Bottom up實際上是先從小模塊到大模塊，到IP再到磁吸層最後到芯片的過程，這個過程也要分級管理，也就是持續集成，CI/CD。

再然後是經常需要拉各種分支進行某種特性開發，要保證主分支的穩定性，拉一些開發分支進行特性的開發。特性開發比較多，所以開發分支也會比較多。

接下來是經常需要做多分支同時merge到主分支，開發分支被拉出去後，相當於將它展開，還是需要收回來的。

有時還需要做大文件和大數據量管理。前方開發在開發代碼的過程中不會涉及到大文件和大數據量，但是因為芯片開發有綜合和後端，這就會生成大文件，最好能做版本管理，但其他工具沒有這個能力。一些公司使用SVN或Git，但由於它們不是用文件夾來進行管理，所以會造成信息的損失，文件和原版的對齊可能出現錯誤。

一般都可能需要跨地區、多團隊協作，芯片開發動輒幾十人，甚至成百上千人，特別大的公司上萬人，肯定涉及跨地區、多團隊協作。

因為用户較多、使用方式較雜，需要用户接口友好，降低使用成本。否則難以操作會增加使用過程的困難性，進而導致成本增加。

今天主要從四個方面説起。首先是回顧Perforce的優勢，第二是芯片的項目版本管理，第三是芯片項目持續集成和自動化，也就是CI/CD。芯片行業的CI/CD可能沒有傳統軟件領域的CI/CD那麼好、那麼徹底。但是芯片項目如果引入了CI/CD將會帶來非常大的效率和質量提升。最後給大家介紹芯片行業應用實例。

Perforce的優勢

中標題

部署維護簡單，我相信使用過Perforce的人應該有很深的感受，它的部署和維護是很快、很簡單的。用户界面非常友好，還有強大且成熟的圖形化GUI界面，對我來説十分便利。

Perforce對大文件大數據量的支持很優秀，這一點也是有目共睹的。團隊的協同工作在使用Perforce後更便利、更高效了。Perforce的權限管理非常靈活方便，SVN已經很方便了，但與Perforce相比還是略遜一籌。最後，我會簡單地比較一些版本管理工具。

Perforce部署維護相當簡單，大約500人的團隊只需一位管理員來進行部署和維護。備份也特別方便。使用過程中無需擔心Perforce本身的問題，因為Perforce已經是業界公認的使用無問題的軟件。

Perforce用户界面是多方面友好的，經典集中式管理對於以前使用CVS、SVN、ClearCase的用户來説易於上手。GUI界面工具P4V能夠和命令行工具結合使用。圖形界面可以方便地瀏覽文件版本的演進歷史，分支結構和目錄結構一目瞭然。命令行工具可以更方便的實現腳本化。

Perforce對大文件大數據量的支持主要體現在大於10G的文件，只有Perforce能進行管理，其他工具無法承受。Perforce多線程技術可以充分使用網絡帶寬和本地磁盤的速度，給上傳下載帶來高速的體驗與感受。它無需存儲本地控制信息，也能大幅提升上傳下載文件的速度。Perforce可以按需下載文件，當要獲取某一個需要的文件時，不需要獲取整個倉庫。

團隊協同工作便利高效是因為Perforce的集中式管理可以早期發現衝突，減輕在後期合併時的工作量。您可以帶鎖check out，避免check out文件被他人修改。跨地域全球部署，各地的開發人員在本地服務器上工作，本地提交後全球站點都可使用。

Perforce的權限管理非常靈活方便，可以細化到文件級別，SVN等只能針對文件夾做管理，不能對文件進行管理。除了管理員管理權限以外，您還可以委託給各個分部門進行權限管理。無需將所有的權限管理都給權限管理員。公司級可以由管理員管理，部門級設置管理員支持部門內部的、更精細的權限管理。權限管理也可以細化到文件級，管理員可以委託部門管理員進行管理，減少業務部門等待時間。

芯片行業早期也使用CVS、ClearCase等工具，但CVS只針對文件進行管理，無法對文件夾進行排名。ClearCase我們以前用來管理文檔、代碼，現在比較少見。目前來説SVN、Perforce和Git是主流。

SVN和Git都有各自的優勢，也有各自的缺陷。SVN有很強的權限管理，但是分支和merge能力很弱。所以在使用SVN開發芯片時，是沒辦法拉分支的。如果拉了分支後面的merge會很難受。

Git的分支能力還可以，但它的權限管理非常弱，只能對整個庫進行權限管理，幾乎沒辦法對子目錄、子文件夾進行權限管理。

他們各自的優點Perforce都有，但他們的缺點在Perforce裏都解決了。Perforce有很強的權限管理，同時有很強的分支能力。他的分支能力可以説是非常靈活自如，並且有規則。

比如主分支、發佈分支、開發分支、測試分支，這些基本的分支創建後，開發過程中就能非常自如拉分支、進行合併。

Perforce可以進行文檔管理。文檔有時也要分不同的架構進行不同部門的權限配置。SVN、Git、ClearCase其實都可以管理文檔，Perforce當然也沒問題。Perforce對整個開發過程中需要版本管理的文件進行版本管控。

剛才回顧Perforce的優點，我們目前幾乎沒有發現他的缺點，歡迎大家來挑刺。

芯片項目版本管理

Perforce擁有強大的芯片項目版本管理能力。它有經典的Local類型分支管理功能，Stream類型分支管理功能。接下來會講到Stream Graph示例，Changelist與Revision的概念，以及靜態標籤、自動標籤，最後是便捷的CI/CD。

Perforce經典的Local類型分支管理功能中，項目組裝是對各模塊的引用，而不是拷貝。在工作區中組裝SOC時，通過View Mapping即可完成。便捷的Branch Mapping功能能夠方便地維護分支間的對應關係。這一塊已經被使用多年。

Perforce還有Stream類型分支管理功能，它規範了每個分支的目錄深度，避免分支層次混亂。在目錄深度方面，Stream是直接定義好的。規範每個分支的類型和父子分支之間合併行為，就是主分支、發佈分支和開發分支這幾個類型之間的合併行為。將SOC組裝從工作區定義提升到Stream定義，Stream已經把SOC組裝定義好，用户可直接使用Stream定義來實現SOC組裝。同一工作區可自由切換Stream分支，減少磁盤空間佔用。比如您的工作區原先在主分支上，現在想切換到某個發佈分支，在同一個工作區內可以自由切換，這樣您就可以在不同的分支上進行活動，無需再下載一個工作區。可視化的Stream Graph分支管理視圖，看起來非常便利。

這是Stream Graph的一個示例，有主分支、發佈分支、開發分支。一般來説，一個IP或一個模塊就會有一個這樣的Stream體系。每個模塊可能含有其它模塊的發佈分支，同時也會有自己的新開發內容。

Changelist與Revision的概念是，Revision是針對文件有數字累加的版本，Changelist是整個庫的Changelist。但是針對單個文件，它既有Revision號，同時也有Changelist號。

芯片項目版本管理的靜態標籤方面，您可以獲得任何一個文件的版本號，做成靜態標籤，用户可以使用靜態標籤對版本進行check out。

Auto Label可直接使用Changelist作為智能標籤。

芯片項目持續集成和自動化

芯片項目的持續集成和自動化其實借鑑了軟件行業多年的實踐經驗。

芯片開發的整個Fullchip中有很多子系統，例如5GNR、ISP、AI/NPU、PCIe、CPU、GPU、LPDDR5、USB，每個子系統中又包含多個IP，每個IP又集成了多個模塊。在開發過程中，這些模塊先進行開發，然後發佈給IP。IP開發到一定成熟度時，發佈給子系統，子系統再發布給Chip。這個過程有點像流水線，從模塊流到IP，IP流到子系統等等。

這樣的流過程如何實現？您需要對每個模塊進行版本發佈，其實就使用了它的發佈分支，它本身在也還在開發過程中，當然有些第三方IP例如PCIe，底下的一級代碼是成熟的，但是自研模塊必須邊開發邊往上一級進行版本發佈。

每個模塊都有自己的主分支、開發分支和發佈分支。在IP這一層也有自己的三個分支，有發佈分支、主分支，它的開發分支指IP的頂層。

這些分支，例如若干個模塊的發佈分支被IP拿到後，就是在模塊進行開發時，發佈分支可以人為發佈，也可以自動化發佈。當然，自動化發佈要基於一些規則。比如一些新的特性已經開發成熟，或是最簡單的，一些典型的case已經pass，這是就可以用工具自動化發佈，當然手動發佈也可以。

這些發佈分支如果IP的三個版本中還沒被拿，那麼當前這個版本就可以把它拿進來，然後讓工具做自動迴歸，自動迴歸通過後，新發布的版本就被這個IP拉進來了。這是就完整的一次流水過程。

IP到子系統也是同樣的道理，各個IP自己做流水，子系統也在做流水，Fullchip也在做流水，當流水線對接後，整個芯片開發流水線就形成了，因為Perforce有非常強大的分支管理能力，能夠完全支撐流水線，非常方便。

模塊級、IP級經過CI到Harden級。Harden是由一些大的IP形成的。然後再到子系統級，最後到Fullchip級。每一級都是相似的流水線過程。

當流水線實現後，能夠使得芯片開發過程變得特別高效。舉個簡單的例子，如果有持續集成的過程，新的版本形成新的集成，例如IP進子系統或進Harden的過程會自動完成，無需人為推動。人為推動很容易疲勞，並且會發生跟不上的情況，去催促版本也不方便。

CI就算沒有成功，比如模塊進IP的過程失敗了，馬上就會發郵件給相關的人。假設有模塊1和模塊2失敗，報出來的錯誤是接口不對，郵件立即發送給相關的負責人，相關的負責人一看就知道，原來是發佈版本的接口不一致導致失敗，他能夠迅速解決，再merge到之前的發佈分支。

版本更新後可以重新做一次CI。CI可以自動化，也可以人為觸發。所以即使是失敗也是有意義的。無論是pass還是fail都是有意義的。

我們以前的項目流水線一般做四級，後來我們簡化為三級。

芯片行業應用實例

芯片項目有大有小，大的項目也是由若干個子系統或IP組成。小型項目或IP可以使用單一Stream管理就足夠了。大型項目分模塊組織Stream。

使用Stream管理分支和IP有以下幾個類型，都可以使用Perforce進行管理，在此不多做介紹。

有一點需要強調，當上一級集成下一級模塊的時候，一般用它的發佈分支。然後在本層，例如IP層級，本身也有基礎的代碼，不僅需要子模塊的發佈分支，自己本身也可能處於主分支/開發分支/發佈分支中。

小型項目使用單一Stream如圖所示，每個分支包含Soc的所有部分，整個項目裏面都這樣迭代。

大型項目分模塊組織Stream，不同模塊的迭代速度不同，有些開發較快，有些開發較慢。

分模塊組織Stream，分別按照Feature發佈自己的Golden版本，也就是發佈分支。

SOC項目按需選擇各個模塊的不同分支下的Golden版本。

這是一個SOC Stream Graph示例。Soc_main作為系統頂層，集成了Coretex、pcie、usb、isp、npu等IP或子系統。或者説IP本身就是子系統。有些第三方的IP核配置一個版本就能一直運行，不用再做開發，所以不用再頻繁拉發佈分支。

SOC Stream定義示例，大團隊使用Stream soc_main的Stream定義中，可以按需指定導入模塊。您可以看到子系統、IP的import和發佈分支。

Stream定義通常由項目管理者，也就是PM制定。開發人員使用時，只需在工作區中指定Stream的名字即可。

這是SOC目錄種組裝示例，左圖是庫上目錄結構的關係，右圖是本地代碼組裝的效果。