抽象:好的,坏的和丑陋的

提高抽象层次几乎已经成为一个咒语在芯片制造商和工具的开发人员。通过移动视角几个阶梯上的位置,更容易看出各个部分的设计结合在一起,来确定设计中存在的问题以及解决的问题,这一切可能发生的更快。

至少,理论上是这样的。而且在大多数情况下,它是由高度EDA的历史证明,它是建立在抽象出问题的能力和自动化的结果。但随着复杂性的增加在soc,不是所有的抽象级别连接彼此那么容易。结果是能够一直受益于抽象,芯片制造商经常迫使最常见denominator-sometimes不到最优结果。

“现在我们有一个清单验收和从客户转移到供应商,涉及从刚果民主共和国模拟是解决,是否清洁,我们已经完成了所有的测试,并进一步上游有一个更严格的交接,”Mike Gianfagna说eSilicon营销副总裁。“原因是减少风险,但有很大的机会被抛在桌子上这样做。我们客户要求我们回答这个问题。但如果我们回答说他们想问的问题?这需要一个定义良好的抽象层,而不是制约我们得到客户的问题帮助我们定义它。我们缺乏一个好的交互方法。”

抽象在哪里工作
在更高层次的抽象存在,值得注意的是,工程师们使用灵感提供巨大的节省时间和精力。Electronic-system-level工具是最明显的例子,脑海中英语对许多有关的话题时,工程师在设计提出提高抽象层次。但抽象也可以比这更基本。

考虑,例如,从一个核心工具到多核。节奏的举动本周将其验证平台从一个SQL数据库层的核心,可以分析出不同的操作,并允许多个用户共享信息是一个抽象的不太明显的例子。“你为所描述的每个抽象层上,可以提高生产率的10倍,”约翰·布伦南说节奏多维距离特征向量之间的产品管理总监。“在这种情况下,我们采取了13个月的验证周期和降低到5个月。”

量化,花费大约3800万美元来验证一个SoC 40 nm。在20 nm,数量接近1.1亿美元,布伦南说。提高抽象层次在这种情况下有一个芯片制造商几乎立即回报。

验证消耗了最多的时间在设计,抽象是提高整个设计链,从最初的架构在PCB制造业甚至水平。事实上,PCB级别的抽象成为关键,这反映了不断上升的soc的复杂性。多氯联苯看起来相当宽敞而出类拔萃,但线条和空间减少了约250微米~ 50微米。使密度,和所有相关considerations-signal性能、功率分布、热影响和manufacturability-as权衡现在设计的关键,根据大卫·恩斯系统设计部门的产品经理导师图形。

“这曾经是一个绘图员的角色,”恩斯说。“现在你需要自动化的任务,做完整的系统设计。你需要优化包在董事会上硅或多个板,成本,性能和尺寸,你需要理解权力和部署。”

系统级板工具的融合在一起,而不是点工具,是一个大的这一部分市场的转变。在某种程度上,它也构建布局设计者和董事会之间的一座桥梁工程师,每一个运行在不同的筒仓。抽象可以有效地克服这种筒仓行为,有些甚至不是所有。此外,他们可以用它们来理解复杂性几乎无法承受,这是一个大问题在soc集成这些天。

“特定于应用程序的处理器的集成的一个重要障碍是系统的复杂性,“说伊兰Briman,在精益营销副总裁。“这既包括与多层次集成内存层次结构,以及与cpu,集成gpu和其他硬件加速模块。更专业的处理器系统中,是你的SoC越复杂,越难的程序。有多个行业倡议,试图规范和简化,如HSA(异构系统架构)。此外,自动软件卸载工具必须能够考虑这样的系统复杂性和完全从开发人员隐藏它。”

抽象不工作在哪里
抽象帮助这种复杂性。但抽象工具和代码并不总是连接无缝地与其他抽象工具或代码。

“世界设计验证自己的抽象方法,并不总是镜子的设计世界,”德鲁Wingard说,首席技术官在超音速。“验证人抽象UVM方法论和EDA公司爱,因为他们运行大量的模拟和销售许可证。但总的来说,这不是设计人们做芯片的集成。这就像一个u型曲线,架构师和验证人的抽象层次越高,和其他人。所以我们开始用TLM建筑师和模型自动化,但他们不是关注核心和交易人。然后你经历的核心设计,人们不工作在这一水平。和没有一个流来描述抽象的设计在一个较高的水平。”

SystemVerilog应该作为一个更高抽象桥,但现实是,比SystemVerilog设计工程师仍在Verilog工作。所以虽然抽象级别可以工作,现实情况是,它经常不。RTL和SystemC也是如此。

“我们愿意工作行业级流混合和匹配模型,“Wingard说。“但它是太多的工作让SystemC和RTL开放的工作环境。和英语的要求,每一个到达相同级别的抽象是一个大问题。在这一点上,唯一的共同点是Verilog。”

即使是在验证方面的事情并不总是工作按计划进行。查理·卡利,首席技术官在突触设计、表示抽象的差异和翻译经常很难验证设计。“越来越多的人使用SystemC做金色的参考模型,但是有很多手动密集验证涉及到因为有洞如何确认。我们看到一些工具成熟,但如何验证存在漏洞。”

展望未来
标准是一种密切的一些差距。Benoit de Lescure Arteris应用工程师主管,他说他的公司面临的一大问题是IP的抽象层次。而IP-XACT等标准描述的接口,他们不做任何IP的抽象的描述。

“行业需要超越只是描述的接口线水平,”de Lescure说。“可能会有三种模式的操作视频卡。我们需要一种方法来描述它需要多少带宽,交通会是什么样子,工具和自动化更上一层楼。”

除此之外,大多数专家认为这个设计和知识产权行业需要开始使用工具更加一致。即使抽象级别的网格,采用曲线工程师使用这些工具需要比过去更快地向前发展。提供了规模经济和推动开发新标准、新层次的抽象,它们之间的平滑过渡。在那之前,事情可能仍在不同的发展状态和抽象,和很长的路从实现他们的潜能。