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克服低功率对混合信号SoC设计验证的挑战

低功耗方法使用静态和动态验证的结合。

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随着SoC复杂性和先进的节能建筑,一个健壮的低功率验证方法是重要的签约从RTL设计不同阶段通过网表。混合信号soc的挑战是,没有明确的低功率的方法,也不是该行业的低功率验证工具装备来处理自定义设计。本文提出了一种健壮的方法有效地验证了低功率意图和建议结合静态和动态低功耗为验证混合信号soc验证。

低功率验证方法
隔离、保留和电源开关的重要功能是节能设计,使用常用的低功耗技术像电源关闭,multi-voltage,动态调整电压和频率等先进技术(dvf),低VDD备用,偏压。策略隔离、保留和电平位移器指定权力意图统一格式(UPF)文件。在动态低功耗验证,仿真器读取UPF值文件在RTL细化和评估隔离和保留策略的仿真测试做准备。目的是确保关闭序列,隔离和保留是准确的。动态模拟的另一个重要方面是低功率序列的使用断言,正确的隔离,夹值保存/恢复处理与重置,接通电源的处理,multi-rail宏观处理和覆盖的状态。

设计师通常指定RTL的电源保护技术。不应当有一个条件,全球信号(时钟、复位和test_enable)或控制信号(隔离和电源开关使)跨越从源域到水槽域和源域的条件不是超集水槽域条件。如果这些条件存在于设计,会导致功能性问题,因为当源,信号无法到达目的地域。它成为一个重要的步骤来验证保护装置库库中定义的属性和能力的细节和满足领域跨越需求规范中定义。

设计师还必须验证权力规范和设计一致性之间的区别。SoC power体系结构的不断增加的复杂性迫使权力的规范有大量状态表(pst)。静态工具使用某些合并原则合并pst。不一致或不完整的PST规范会导致合并PST可能不能满足实际的低功率的目的。这可能会导致不正确的验证结果。动态仿真技术和人工调试多个pst非常耗时和不准确的。静态工具可以帮助检查不一致在给定的PST通过结合多个PST合并成一个单一的PST。用户定义的权力网络规范可能导致一些权力泄漏和消耗等相关问题(例如,供应网络相关的节点是一些multi-voltage法律状态表的状态,导致泄漏的路径)。同样,一个节点由一个域可以导致消费的权力如果它驱动一个节点,该节点是。这些静态验证工具可以快速发现的问题在设计的早期阶段。

自定义逻辑的起点是一个示意图,被转换成门水平Verilog网表。有挑战与此相关网表,它包含晶体管、电阻和模拟组件不能理解业界领先的验证工具。


图1:ASIC验证低功率流和方法论

图1所示。说明了广泛使用的低功率验证方法基于ASIC设计。本文的范围是有限的验证方面的低功率验证使用动态和静态验证。

提出的方法
拟议的方法利用了静态和动态低功耗验证从网表阶段的示意图(原理直接转化成网表)。使用静态和动态低功耗验证工具在网表阶段。由于定制设计不经过合成、地点和路线流动,一些低功率不一致可以抓住,一个健壮的低功率验证是极其重要的。低功率验证工具给多个虚假违规当有交叉信号,产生或终止在晶体管别针。这些违规行为必须仔细检查然后放弃相应后考虑详细的示意图。必须生成自定义库文件(使用自底向上方法)在IP层设计(lib / .db)加载到子系统,最后在全芯片级别就越高。对于动态低功耗验证,必须创建行为模型的示意图。自定义断言隔离和电源开关必须被创建。

从本质上讲,有两个流。一个用于ASIC模块,标准流程,,另一个用于自定义块。这些混合的整体流程设计结合了这两种流动。图2。显示了一个典型的混合SoC的层次结构。顶层是一个ASIC块,所有自定义设计的实例化一个子系统。子系统实例化两个自定义模块。“黑盒”UPF值方法在用于低水平块,lib /。数据库内创建和加载上层块。


图2:混合设计的层次结构


图3:自定义块验证

ASIC低功率验证方法。图3。显示了方法验证自定义设计块使用静态和动态验证方法。动态低功耗模拟行为模型(BMOD)是由设计师示意图。权力意识到模拟器使用这个BMOD随着UPF值来执行各种低功耗动态检查和提供了PST报道。示意图是转换为Verilog门级网表和静态验证工具使用这个网表,同一趟车来执行静态低功耗检查。动态和静态低功耗核实后签署为每个自定义块,lib /。创建数据库。所有这些定制设计街区,lib /。db是类似的。

在子系统层面,创建子系统级别UPF值和lib /更低的水平。db然后被称为自定义宏加载(使用黑盒方法)。


图4:完整的芯片验证

这个层次结构的顶层是一个ASIC。这个ASIC块经过合成和地点和路线阶段和不具有生成网表连同完整的芯片UPF值。静态和动态验证然后运行完整的芯片上不网表加载的lib /。数据库子系统的自定义块如图4所示。

结论
混合信号和自适应计算平台收集动力,低功率验证正变得越来越具有挑战性。面临的最大挑战是,工业工具对动态和静态验证不定制这些定制设计。自定义设计从示意图和写入到一个网表使用特定的工具。权力意图创造这些网表的设计是很复杂的,没有为低功率定义方法验证的自定义模块。联合Synopsys对此静态和动态低功耗验证方法混合信号设计确保现实生活bug不会逃到硅。



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