跟上复杂性

埃德·斯珀林
有两个思想流派在设计复杂的出类拔萃。一个说,增加的复杂性需要更高层次的抽象。另说,提供足够的细节以获得正确的设计是唯一有效的方法。

有两种方法的坚定支持者,但所缺失的桥梁将更高抽象层次越费力而多slower-gate-level细节。工具,允许更多的探索两边开始出现,除了承认他们是绝对必要的完成设计。

这些桥接探索性或查询方法严重依赖于假设的问题。如果一个特定的IP使用另一块IP旁边,例如?一个不同的IP块更好的工作吗?如果一个核心的频率是怎么样改变或不同的I / O使用?如果电压降低或提高是在一个领域?

这些类型的权衡是很常见的,但越来越多的每一步的方式可以更新其他部分的设计流程。在45纳米,这些权衡的有很多,数量大幅增加在28 nm和2.5 d和3 d结构。

“今天有一些路径寻找方法可用,“说Riko Radojcic,高通公司的工程总监。“失踪的部分是公司或空间意识到这些方法和工具,这就是为什么它是对三维勘探尤其重要。我开始觉得缺乏这种能力当我们第一次看到常规的“复杂”之间的权衡设计规则和“网格”设计规则,当我们在看相关的权衡记忆聚合成一个小的组大的实例和装备他们冗余和有许多小实例得到处都是。在这两种情况下我们需要空间意识是不容易进口SoC水平。”

帮助是在路上
所有主要的EDA供应商看到机会在路径找到建筑水平,在设计过程的早期。首先,已经有这些工具的市场需求最大的客户之一。另一方面,这些功能可以添加到现有的工具,所以即使开发工作是困难的不一样的新产品开发和营销。

”之间的冲突在设计方面是设计复杂性和安排剩余的一样,“加哈森说,高级营销主任RTL综合Synopsys对此。“更糟的是,许多设计是由地理上分散的团队。一旦完成RTL约束可能是路要走。所以你清理的约束,并基于这些数据你检查设计是否可能满足区域和时钟速度的要求。很多时候,回答是“不”。这是我们摔跤的巨大的挑战,这是导致设计师重新思考。你需要早期探索,使RTL和约束得到一个详细的分析。”

进一步的软件开发只会使事情变得复杂。

“过去一个架构在一个电子表格,“说Shabtay Matalon,导师的ESL市场开发经理。“现在有一个体系结构团队和公司引进来自不同学科的人进团队。”

Matalon表示,仍有可能使用SystemC和TLM 2.0构建所有的模型,但这些模型需要额外的权衡分析。而不是功能开始,然后移动到时间和性能,权力必须从一开始就进行了分析。然后它必须调整和重新分析探索过程的一部分。

“当你经过细化过程设计,你必须调整你的初始假设,“Matalon说。““假设”的数量和尺寸的探索爆炸随着多核。然后你有做处理的另一个维度如何实现性能和力量。”

桥在哪里需要
最重要的一个领域这种桥接是必要的在硬件和软件领域,这可能是最难解决的地区之一。同时为原型设计工具软件,实时硬件和软件设计的变化之间的联系是稀疏的。从芯片制造商的角度来看,然而,这些都是同样的事情的一部分。

“我们看不到硬件和软件作为单独的世界,”比尔说板凳,Broadcom无线局域网媒体业务部门的高级主管,这是设计无线视频芯片。“你不能做硬件没有软件。”

板凳说Broadcom还发现重要的核心,工程师是一个深刻的理解特定流程节点的电特性,正确的库的可用性。“最重要的是,工程师们正在关注这些问题。我们希望EDA工具将成熟的随着时间的推移,”他说

另外一个问题是在混合信号的世界里,不同的工程团队可以导致权力问题和邻近效应会影响信号的完整性。

“我们需要打破竖井,”约翰·Stabenow说集团客户/模拟设计管理主管节奏。“在28 nm SoC仍明显分为数字和模拟。我们需要越来越多的情报在设计师的办公桌布局和能够抽象模拟块。的挑战是示意图必须等待布局工程师完成工作,但有layout-dependent会影响电路性能的影响。”

从一开始
一个共同的主题,贯穿所有当前EDA和系统级设计思维是复杂的设计是最好的解决在建筑层面和早期设计阶段,而不是在设计。

“有非常有限的机会回去改变决定,”拉维同说,Atrenta研究员。“如果你改变决定,因为芯片不是可行的,这是一个非常漫长而痛苦的过程。避免这种情况最好的办法是去探索更多的前端。如果是重要的在一个2 d芯片,这是3 d的必要性。”

在先进的几何图形,这是说起来容易做起来难,流程规则不断变化,过程变异较高,甚至一些结构可能会改变。在20 nm几乎肯定将会有一些模式所需的两倍。在20 nm或16 nm设计也很有可能设计将开始把如FinFETS晶体管结构。这些将与新类型的内存和在不同的电压是未知的,但几乎可以肯定,这将需要所有的探索远远超过现有的设计。

“但即使在勘探早期阶段涉及基本技术,与后端,“同说。“你还需要设置约束和测试这些约束。”

结论
简化复杂的设计过程的复杂性将可能永远不会完成。这将是一个长期发展的过程。很简单,有太多的变量和权衡,在堆叠的高级节点和死亡这些权衡可以产生更大的影响比旧的节点。其中一些影响身体,有些是电,许多业务相关。

但也很清楚,防止问题前端后端可以避免很多问题如果有更好的理解所有的因素进入设计工作。至少,人们对这一问题的认识,上升,和一些工具,过去一年市场反映。不过,更多的工作需要做这个行业继续沿摩尔定律发展路线图和2.5 d和3 d设计。