专家在餐桌上:手机设计的挑战

埃德·斯珀林
低功耗工程坐下来讨论增加与齐王为移动设备设计的挑战,技术营销小组主管节奏;卡里的下巴,低功耗技术营销主管在Synopsys对此解决方案;伯纳德•墨菲Atrenta首席技术官;高级营销主任戴夫·里德SpringSoft。以下是摘录的谈话。

简述:广泛的I / O是如此真实?
王:如果你有无限的资源,没有限制包装成本,即使在芯片可以有广泛的I / O。你总是希望尽可能宽的I / O。2.5 d和3 d的驱动力。所有IDMs将那些花俏的东西像FinFETs发展。传统上使用源和漏你穿过门,和你有这么多泄漏的原因是你控制的门是到目前为止从硅另一边。如果你把它,把控制硅的顶部和底部,泄漏几乎是零。
里德移动硬盘是super-integration:其他事情。几乎每一个芯片我们看到模拟在同一芯片数字。这是一个嘈杂的环境。你必须提高电压。但是现在你比过去更高级的过程,和一些功能进入数字模拟。完成了对权力和可用性。这是一个新的建筑人们必须做出权衡。他们把它在模拟数字或离开它呢?另外,人们需要自动化。
墨菲同样的事情发生在射频吗?
里德:射频芯片进入,但是没有相同的权衡与其他模拟部分。
墨菲:我记得讨论mono-chips整个智能手机包括射频在同一SoC。
里德我还记得那些discusssions。我们不得不放弃射频砷化镓在很长一段时间。
王:移动的一边是成本和低功耗。另一边是信号。任何沟通与外部世界是模拟的。所以每个SoC是一个混合信号芯片的定义。我们看到这一趋势的数字。其中一个原因就是力量。另一种是当他们定义的IP,他们想使它更可配置的。他们想要那些模拟程序的特性。但是模拟很难迁移到下一个节点。如果你搬到数字更容易迁移。 So if you combine mixed signal and low power, that’s one of the big shifts in the market.

简述的工具吗?
里德我没见过很多。有在架构级别吗?
王:没有。现在我们做一个服务团队。都是手工。
墨菲:我们看到很多错误出现在混合信号集成。和他们微妙的错误。当你把混合信号与电源管理水平换档器之类的东西,你会发现事情并不很为你期望他们或范围的特点。一些开关和另一边没有开关。这是一个巨大的挑战。
下巴:整个验证区域是艰难的。你可以把当今世界低功率验证作为一个混合信号验证的方向移动。
王:它源于我们的老技术。我们重新定位自己。我们之前的方法加快设计流程是模拟计算机和数字计算机两种。模拟模拟和数字处理数字处理。模拟是一个黑盒子。你甚至没有问是什么。另一边是相同的。但这必须改变。随着集成电路越来越复杂,你不能把他们作为一个黑盒了。这一切必须建模和验证。 The other side of this is that to move from analog to digital you have to do co-design. We are nowhere close to mature on that, but analog and digital engineers are working together because low power has to be considered as a whole.

简述:但大多数工程师在这些领域工作住在筒仓。能有什么变化吗?
王:一方面,EDA供应商必须在这种方法教育他们。有一些世界上非常先进的公司,但是他们不分享他们的知识。将整个行业提出了EDA公司需要进步。但是我们开始看到更多解决方案架构师驱动低功率和混合信号。我刚刚从台湾回来,是促进混合信号模型。客户说他们不认为这是一个问题在早期阶段。他们会测试一个芯片,找出工作,回去设计另一个。客户承认,他们将在三到五年内需要改变,但是事情会慢慢地发生。
墨菲:不只是台湾企业。美国无线公司接受他们将不得不做多个旋转,因为他们不能解决第一硅混合信号问题。他们会投入足够的冗余测试它,然后他们会修理它在未来。
下巴:这才是真正的证明需要在这个空间的工具。当顾客们说它会失败,需要的东西。

简述:让我们回到宽I / O之间的权衡和较小的I / O。公司真的理解这个吗?
下巴:这是同样的问题我们已经看到在芯片很长一段时间。这也是与此相关的动态功率的想法。20年来我们所做的是优化性能的逻辑,这意味着我们关心的关键路径。我们通过合成优化关键路径是通过交易从松弛其他路径。你会得到一个波穿过芯片的转换。这是一个有趣的权衡,因为从权力的角度来看没有什么你能做的更糟糕。当你想到它从节能的角度计算一个函数,你有逻辑计算这个函数用最少的就是这样的转换。通过这个过程的优化我们折叠到自己的一切。再利用和资源共享在一个较高的水平,但如果我们不回收能量设计方法将会完全改变。一些精明的EDA人将创造一个新的工具,可以推进这个旧的想法不折你的逻辑或分享部分,这样你就能达到最低的权力。 That’s exactly where these tradeoffs happen. 3D IC is one example for the packaging level. Within the chip, within the synthesis domain, the system-level domain, the whole idea of architectural assembly of IP and blocks, this plays itself out many ways. It’s an important concept with regard to dynamic power. It’s fundamental. It’s the multiplexor problem.
里德:如果你看了CPU的家伙了,他们已经下这条道路。他们已经停止变频。你有独立的核心。你可以关闭这些事情或者慢运行它们。他们用硅来购买更好的力量。
下巴:但你有更多东西坐在那里不活跃。
王:如果你回顾30年,最贵的是硅区域。那时你必须做到资源共享。你从并行串行。现在我们正在采取混合信号并行。
下巴:和大规模并行只是一个函数计算优化芯片的东西出来。也许你扩大到3 d IC,每个都有其独特的I / O。有趣的思考方法和流将会如何改变我们朝着这个方向。
墨菲:在soc架构上,人们这样做。而不是一个大的DSP或CPU,他们正在越来越多的这些东西。有多个cpu。总线结构是分成许多层次的层次,这样你就可以关闭大块的。

简述:我们能降多低电压?只是0.7伏特或0.8伏吗?
王:它可以比这低得多。
墨菲我听说0.1伏特。
王:这还取决于我们去大小。你可以到0.3或0.2伏,没有任何问题。如果你保持长宽比的深度和高度FinFET然后你可以保证性能,但是你有其他物理效应。没有什么是免费的。但电压可以远低于教科书所说的。
里德:电压缩放的速度已经放缓。泄漏的考虑已经扩展的速度放缓,尽管。
王:绝对,因为如果你看看传统的2 d设备很难控制信道泄漏是一个问题。但我们可以继续下降很长一段时间。