作者：Ivy Guo，AMD工程师；来源：AMD开发者社区
SEU 事件本身比较罕见，但当 SEM 应用于量产产品、且部署的芯片数量较多时，SEU 的总发生次数依然可观。如果每次 SEU 都重新配置对应芯片，对许多客户和应用场景而言是无法接受的。Essential Bit 的概念正是为此引入。
CRAM 的全部配置位中，只有一部分真正参与了当前设计，其余为空闲位。空闲位即使被高能粒子击中发生翻转，也不会影响正在运行的设计，这类 SEU 可以安全忽略；只有参与设计的配置位发生翻转，功能才可能受影响。我们把参与设计的配置位称为该设计的 Essential Bit，其中必定影响功能的那部分子集称为 Critical Bit。
针对这类需求，AMD 提供了定位设计 Essential Bit 的方法：为具体设计生成 EBD（Essential Bit Data）文件。EBD 的数据位与 CRAM 配置位一一对应——某位为 1，表示对应配置位是 Essential Bit，一旦该位发生 SEU，可按系统要求决定后续动作（继续观察功能、或立即重启等）；某位为 0，表示对应配置位为空闲位，设计可照常运行，无需处理。
下面以 VPK180 为例，使用 Vivado/Vitis 2025.2 实现这一功能。Github 上提供了生成和查询 EBD 文件的示例代码原版（下文简称“原版代码”）。
https://github.com/Xilinx/embeddedsw/tree/xlnx_rel_v2025.2/lib/sw_services/xilsem
步骤一：完成 Vivado 设计，生成 pdi 文件
EBD 查询不依赖复杂的逻辑设计，因此只需搭一个最简的 Versal 工程：
新建 RTL 工程，Part 选 xcvp1802-lsvc4072-2MP-e-S（VPK180）。
创建 Block Design（design_1），加入一个 CIPS IP；双击进入 PS PMC → PMC 标签，启用 XilSEM 服务，再 Run Block Automation。
生成 HDL Wrapper 并设为 top。
关键一步——在 Tcl Console 打开 essential bits 输出开关（缺此步 Vivado 不会输出 EBD 数据）：
set_property bitstream.seu.essentialbits yes [current_design]
Generate Device Image，完成后在 impl_1/ 目录得到 pdi 与 EBD 原始数据。
产物：
design_1_wrapper.pdi —— 烧到板子的固件
type0_0.ebd_cfi … type0_3.ebd_cfi —— 4 个 SLR（VPK180 为 4-SLR 器件）的 EBD 原始数据
Export Hardware（include bitstream）得到 design_1_wrapper.xsa，供 Vitis 使用。
提示：可直接运行示例工程的 scripts/generate_ebd_data_update.tcl，自动完成“设 essentialbits → write_device_image”。
步骤二：把 EBD 原始数据转成 C 文件
板上查询算法读取的是数组形式的 EBD 数据，所以需要把 .ebd_cfi 转成 .c。使用示例工程 ebd_tools/ 里的工具链：
TOOL=$(pwd)/ebd_tools
for slr in 0 1 2 3; do
cp /path/to/impl_1/type0_${slr}.ebd_cfi ${TOOL}/
(cd ${TOOL} && bash run_ssit_update.sh ${slr})
done
每个 SLR 产出一个 xsem_ebdgoldendata<N>.c。
注意：原版代码中的 run_ssit.sh 和 xsem_reformat_ebdcfi.c 不支持 SLR3（脚本缺分支、源文件有复制粘贴 bug）。VPK180 是 4-SLR 器件，必须使用示例工程中修复过的 run_ssit_update.sh 和 xsem_reformat_ebdcfi_update.c。
步骤三：建 Vitis 工程，生成 elf 文件
用步骤一的 .xsa 创建 Platform Component，OS 选 standalone，Processor 选 psv_cortexr5_0，在 domain 里勾选 xilsem 库，Build。
创建 Application Component（Empty Application），把以下文件拷进 app 的 src/：xsem_ebd_search.c / .h（查询算法，原版代码）、步骤二生成的 4 个 xsem_ebdgoldendata*.c、以及你的 main.c。
关键设置——EBD 数据约 3 MB，TCM 放不下，必须放 DDR。在 lscript.ld 的 .heap 段之前插入：
.sem_ebddata : {
KEEP (*(.sem_ebddata))
} > axi_noc_0_ddr_memory_DDR_LOW_0
Build，得到 xilsem_ebd_app.elf。
提示：vitis -s scripts/vitis_build_ebd_update.py 可一步完成 platform + app 全部构建（含上面 lscript 的自动 patch）。
main.c 的核心就是调用查询函数：
extern volatile int XSem_EbdBuffer0[]; /* SLR0 数据 */
/* 查询 SLR0 / 块类型 0 / Row0 / Frame0 / Qword0 / Bit98 */
u32 ret = XSem_EbdLookUp(0, 0, 0, 0, 98, &XSem_EbdBuffer0[0]);
/* 返回 1 = essential | 0 = 非 essential | 2 = 参数无效 *
步骤四：工程文件清单
文件 | 来源 | 说明 |
design_1_wrapper.pdi / .xsa | Vivado 生成 | 步骤一产物 |
xsem_ebdgoldendata{0..3}.c | 自己设计生成 | 步骤二产物，设计专属，不能用别人的 |
xsem_ebd_search.c / .h | 原版代码直接用 | 查询算法 |
run_ssit.sh / xsem_reformat_ebdcfi.c | 原版代码需改动 | 修复 SLR3 支持（见步骤二） |
main.c | 自写（可参考原版代码） | 决定查询哪些位，见下方改动说明 |
lscript.ld | 需改动 | 加 .sem_ebddata 段到 DDR |
构建/下板脚本 | 自写 | generate_ebd_data_update.tcl / vitis_build_ebd_update.py / run_ebd_update.tcl |
main.c 做什么：流程很简单——先通过 UART 打印示例信息头，然后依次对选定的若干配置位调用 XSem_EbdLookUp()，逐个判断该位是否为 essential bit 并打印结果，最后打印结束信息。它是对预生成的 golden EBD 数据做纯软件查询，不启动实时扫描。
关于 main.c 的改动：改自原版代码 xsem_ebd_ssit_example.c，功能等价。本示例保留原版用到的两种Block类型，每种各查询 3 个配置位（共 6 次查询），均使用 SLR0 数据。
为 SLR2/SLR3 预留接口：VPK180 共 4 个 SLR，每个对应一份 golden data 数组（XSem_EbdBuffer0..3）。示例只附带 SLR0/SLR1 数据，故 SLR2/SLR3 的声明与查询调用已写好但默认注释，生成对应数据后取消注释即可启用。
预留的 SLR2/SLR3 声明（生成对应数据后取消注释即可启用）：
/* extern volatile int XSem_EbdBuffer2[]; */
/* extern volatile int XSem_EbdBuffer3[]; */
步骤五：上板测试结果中的关键 EBD 信息
在板卡 host 上开 UART 终端（115200 8N1），用 xsdb 烧 PDI 并下 ELF 运行（<hw_server_host> 替换为运行 hw_server 的主机名/IP）：
xsdb scripts/run_ebd_update.tcl <hw_server_host>
本示例对 SLR0 的两种Block类型各查询 3 个配置位，共 6 次查询。实测（VPK180 / xcvp1802）结果为 1 次 ESSENTIAL、5 次 not essential。UART 输出每次查询的参数、InputMask、FrameMask 与判定。
ESSENTIAL 结果（实测）：
[SLR0 BT0 row0 FAddr0 qword0 bit98]
BT=0 Row=0 FAddr=0x0000 Qword=00 Bit=098
InputMask = 0x00000004
FrameMask = 0x00000C0C
==> ESSENTIAL bit
not essential 结果（实测）：
[SLR0 BT0 row0 FAddr0 qword1 bit42]
BT=0 Row=0 FAddr=0x0000 Qword=01 Bit=042
InputMask = 0x00000400
FrameMask = 0x00003800
==> not essential
判定逻辑很直接：(FrameMask & InputMask) != 0 即为 essential。注意上面这条 not essential：FrameMask 并不为 0（0x3800），但 0x400 & 0x3800 = 0，所以判为非 essential——说明结论是算法在板上真实从 EBD 数据算出来的，而不是固定字符串。
结束
至此，我们基于 VPK180 完整走通了“Vivado 生成 EBD → 转 C 数据 → Vitis 编译 → 上板查询”的流程。有了 EBD 查询能力，系统就能在 SEU 发生时区分该位是否参与设计：命中 essential bit 才需采取措施，命中空闲位则可安全忽略，从而在量产场景下大幅减少不必要的重配置。想查询别的位，只需修改 main.c 中 XSem_EbdLookUp(...) 的参数重新编译即可。