麻烦对知识产权行业吗?

节能设计从马后炮上升到一些设计的一个主要设计约束类型。最初它是智能手机和其他电池供电的设备。它一直扩展到更多的领域包括那些插在墙上的那些接入电网。世界上的一些地区实行限制电力设备可以使用,而不活跃,通常被称为僵尸的力量。

过去,每个半导体过程节点收缩产生更小、更快的设备可以运行在较低电压意味着他们消耗更少的功率。功率降低似乎是免费的。两件事情发生了变化。首先,设计变得更加活跃和切换密度增加意味着温度开始上升。第二次是泄漏的增加权力和低于45纳米渗漏成为一个重要问题。无法继续在同一趋势增长率也降低电压产生重大影响的力量。但在16/14nm的引入finFET泄漏再次采取了后座,引起了一些人的行业问题的决策和方向,行业已经在过去的十年里,他们假定未来比现在看起来非常不同。

改变游戏规则
只有一小部分的设计是迁移到16/14nm finFET,这些设计,主要运往智能手机和其他消费者的便携设备,是该行业的潮流。也许这和20 nm之间最大的不同平面流程是泄漏显著提高。

“今年的举动finFET生产证明,工艺确实提供了更好的泄漏,”玛丽·安·怀特说,星系设计平台的产品营销主管Synopsys对此。“当然它引入了更多的电容,但它可以运行在非常低的电压本身可以节省大量动态的力量。”

该行业仍在试图找出与finFETs优化设计的最好方法。据,首席技术官超音速,英特尔谈到泄漏finFET过程和说,“他们可以快速、漏水或低功率晶体管但速度较慢,但他们都不可能。“Wingard说finFETs给你比过去更多的控制,但“这并不使漏消失。这只是最低的功率晶体管的问题。”

负责市场营销的副总裁马克•米利根Calypto认为,一个重要的变化是减少造成的泄漏。“现在我们有一个动态功率的问题,设计工程师的权限。这是授权,因为设计工程师有追求。体系结构和微架构决策产生重大影响。”

虽然一些正在寻找额外的标准规范和优化的能力,Milligan相信相反的是正确的。“设计师智慧解决问题。现在已经解决了泄漏,或者至少大大影响它,我们可以释放相反的标准化,这是创造力。我们可以真正的设计,允许设计师攻击体系结构和动态功率问题。”

阿南德•艾耶Calypto产品营销主管,增加了进一步解释。“漏是一个问题,当电路实际上并没有做任何事情。这意味着架构从未影响决策以减少泄漏。正在考虑的风险,成本和进度总是和他们通常超过一些体系结构的选择。今天,我们认为建筑是变得越来越重要,因为它直接影响动态能力基于电路的活动。”

Makimoto的波
在1990年代,Tsugio Makimoto,索尼的首席技术官,发现该行业倾向于进去10年的波、标准部件之间振荡和自定义部分。波的最近的就更值得怀疑,因为设计的本质改变的出现知识产权行业。这倾向于支持标准的零件,芯片通常包含少量的定制电路,绝大多数都是标准的IP块。

高级主任哈维尔DeLaCruz产品策略eSilicon将其放入不同的单词。“有相反的力量在起作用。设计成本高已经创建了一个设备,服务于多个市场的趋势,但在这些设备上额外的未使用的逻辑,在一些用例中,创建了一个浪费的权力。”

图1:力量之间创建波标准化和定制。

在极端的情况下,浪费的权力导致热问题芯片和核心必须是关闭的。“暗硅有时芯片无法满足他们的权力造成的预算,”克里希纳Balachandran说,产品管理总监节奏。“解决这一问题的有效途径是将从通用的核心功能。你有加速器,可以做更优的方式特定功能。通用的核心仍然是执行命令和控制功能,但专用硬件引擎,更多的地区——以及功耗小,可以同时工作。”

Balachandran说,这适用于重计算类型的操作,如某些类型的视频处理。“这些核心不使用时可以关闭。这是一个架构,是受到了人们的欢迎。很多建筑电力优化一直是黑色艺术。它是一个半导体公司区分其产品从另一个公司。转移到物联网和能量收获和超低力量迫使该行业采取更严重的看看还有什么可以做。”

根据Calypto Milligan,此架构变化加上finFETs迁移可能预示着更大的破坏。“有一头大象在房间里。IP和重用的概念可能有麻烦了。如果你重用IP从先前的技术和期望后,它可能不会提供良好的结果。当购买知识产权时,不太可能是动态优化用例设计者关心的。”

并不是每个人都相信这些论点。“这打击我的心灵,”Wingard说。“如果我们接受的表面价值——我不漏是一个解决问题,这意味着一大笔的权力就消失了,这意味着知识产权行业的需求减少权力将会降低。本文就意味着需求的增加。这似乎落后。”

一个新的IP的机会
至少有一个IP公司认为这种破坏是一个机会。适应IP创造和提供IP在更高层次的抽象,它的目的是通过一个吗高水平的合成流。“我们将会看到越来越多的公司采取这种方法,”Milligan说。“谷歌与VP9也是这样做的。他们航运C代码的合作伙伴。他们还提供的选项RTL但是,C代码允许一些micro-architectural探索。IP重用已经重要到我们,所以这将是一个大问题。我们不能把婴儿和洗澡水一起倒掉。”

什么样的核心可能本文适用?“我们正开始从小型IP公司调查,特别是在视频空间,”Milligan说。“这是一个行业的标准和范围的终端市场。一个公司发现他们需要非常不同的优化和微架构不同的市场。什么是需要一部手机和一辆汽车和一个监控摄像头是非常不同的。有很多市场对这些产品有不同的需求。”

”显示控制器是一个有趣的例子,因为他们是相当容易理解的,我们不经常做多力量管理他们,因为他们运行的活动因素近100%,“Wingard说。“但这是不正确的。例如,一个显示追溯,并在这些时候控制器基本上是空闲的。我们有一些例子表明那里就是力量,可以收获。但它需要快速控制利用那些窗户。”

如果这个模型开始看到渗透,用例将开始推动块的方式进行了优化。用例是目前调查的主题Accellera努力题为便携式刺激工作小组。

合作流程
一个好的设计需要对细节的关注在流程的所有阶段。“你可以有一个伟大的建筑,如果你不实现它,你就不会满足功率预算,”指出Balachandran节奏。“这意味着低级权力储蓄同样重要。迁移对使用高级合成,可以探讨很多的微架构对于一个给定的体系结构或算法。你做出的决定,在RTL之前,是非常重要的,这里的电能节约可以是巨大的。”

许多高层体系结构是基于成熟的模式和编程模型来支持他们。”内存在许多系统瓶颈,或者至少处理器和内存之间的数据传输,“Balachandran说。“有相关研究方法来减少它们之间的转移。这怎么能最小化?处理器体系结构被修改,如何更有效地访问内存吗?这涉及到算法和体系结构的研究,但记忆仍然是一个问题。你如何让它更快比将它集成到其他处理器吗?当10 nm处可能会有一个基本的重新设计的主流。”

即使活动优化对于一个给定的任务,实现的架构仍然可以产生重大影响的总功率和能量消耗的任务。一个简单的内存架构的变化或决定把芯片或芯片外将大大改变解决方案的一部分的性能和能力的解决方案。因此,我们必须考虑这些问题在同一时间。一些人称之为左移位,其他人则认为需要敏捷开发方法将允许潜水在设计过程探讨早期的决策可能影响实现。这可能提供更多的信息,可以用来改进思想和帮助的重要决策。

结论
知识产权行业现在可能是安全的,因为只有少数核心类型可能看到一个改变对架构权力高度影响的因素。大多数智能手机的功能,即应用程序处理器和基础设施来支持他们,不调对单个功能。相反,他们使用一套程序或一个基准来决定他们的优化。但更大的变化可能是将来当低挂的果实已被采摘。