能力评估:早期预警系统还是假警报?

半导体工程坐下来和一个大型的专家小组讨论权力的状态估计和发现如果当前水平的精度足以能够做出明智的决定。小组成员包括:技术营销主任秀斯利都在物理设计小组手臂;高级副总裁兼总经理维克Kulkarni的RTL电力业务有限元分析软件;约翰·雷德蒙副技术总监和低功率团队领导博通公司;克里希纳Balachandran、产品管理总监节奏;Anand艾耶,产品营销主管Calypto;让-玛丽•深色,仿真产品营销主管导师图形;约翰内斯·斯塔尔,成型的产品营销总监Synopsys对此;副技术总监和Shane史堤玛电力和可靠性解决方案专家。以下是摘录的谈话。

SE:的当前状态是什么能力评估吗?

Schuth:好像我们是在一个地方,我们可以及时获得准确的结果或结果。我们最希望获得此时是一个粗糙的信封,您可能希望最后考虑电源模式在芯片内,因为可能过于复杂的问题,至少在早期阶段。我们有很长的路要走,但这可能是好的设计阶段。我觉得我们总是会离开的东西放在桌子上。

Balachandran:有一个大分水岭哪里有系统级的力量,还有就是力量RTLGDS二世,然后签字权力。他们三个不相交。他们不满足,导致大量的胃酸。你可以有不同的引擎,计算能力和他们不相关。所以你开始与一些在顶部,通常用电子表格,然后当你沿着流当你到达门电路级你有不错的结果。这些数字均相关香料你有签字,通常门电路级之间的惊喜是,签字。这导致许多迭代和数字不收敛。这是权力模式的一部分不被考虑,但有一大堆的事情不被考虑。物理拓扑不考虑。不考虑时间的影响。你有合成timing-driven,但RTL权力不估计定时对权力的影响。这些错误不能被忽略。Timing-driven设计成为重要和行业花了10到15年时间解决它,并把它一个舞台,它可以控制,但是,你必须能够衡量电力可靠和持续在整个流在一天结束的时候,你得到的就是你的预期。如果你知道什么是错误的,你可以计划。我们今天没有。

斯特尔:我想说,令人惊讶的是签字,但在硅。当你运行应用程序在硅和你忘了硅运行的一个必要的应用程序。这可能意味着你错过了功率预算在很大程度上,不是一个小的方式。

史堤玛:在现实生活中,会发生很多次了。很多时候可能是等地测试。你在做阿拉伯学者在记忆或做故障测试和你的任务模式权力过渡不是峰值功率的设计。你可以准确或快,但你也要知道在哪里看。你不能交出所有摇滚所以你需要有一个想法你试图解决了功率预测。你想产生良好的数据表的值,您可以使用它们来描述你的产品或担心能够迅速提高产量,希望找到错误的失败——Vmin筛查不符合你的任务模式权力?这样做的连续流是必要的。我们常常点解早期预测,IR降一个点解决方案签字,一个点解决方案模拟,他们不适合在一起。

Kulkarni:我们一直在RTL执政近十五年的意图的理解。之前我们谈论一些掌权估计,你必须看到的意图是什么。它是关于假设分析的各种场景——应用程序场景。没有一个神奇的数字。当我们谈到权力估计,这是购买力平价的概念:悲观,可预测的能力。有些问题是关于如何减少乐队早期评估和最终签署之间的精度。各个点连接。例如,获取时钟权力和权力布局,合成工具可能无法预测。它发生在时钟树综合、测试插入等。成为身体和时间意识到必须有一个参考设计。甚至在你开始与RTL和购买力平价,你抽象模型的电容。 Clock nets, fan-in information, technology files, slew rates that capture the timing information from a reference design. Then you can bring that up to the RT level of abstraction. We realized this by looking at case models and we created a reference methodology first – say for 16nmfinFET。还有一个基地提取工具,给出了参数的值时钟电容、组合逻辑等。这使我们做RTL能力评估。然后连接这些点之间的RTL世界和动态电压下降,峰值功率事件,dIdT事件下游在包级别,你可以把通过RTL帧,每一帧看峰值和平均功率降低,通过封装模型。可以创建一个早期芯片功率模型,该模型是一个抽象RLC模型看包。所以你能预测会发生什么包的Z阻抗曲线基于RTL估计。连接这些点需要多种工具和这些来自协作事件与客户和校准技术。

雷德蒙:早期权力分析我将分类繁琐和不准确的。我们为总功率估计使用电子表格。我们将有一个盒子系统级的内存、处理器和其他组件和深入,所以SoC能力会有一个巨大的电子表格下面,闯入“诱导多能性”及其模式可能是x你深入,找到另一个巨大的电子表格。这是一个巨大的努力,但很机械,手工执行,这很麻烦。根据“ifs”是什么,你可能需要一些变体的芯片。为每一个给我力量的估计。这不是按钮。电子表格的另一个问题是,如果有人更准确的数字和拳,你如何确保每个人都得到更新的信息?数据管理是很困难的。一些可能来自DDR4数量,例如,如果这是去年芯片一样,那是伟大的,你可以用实际的数字,但如果这是一个新的块在架构层面,这些数字是放弃。当你和那些夫妇这些数字非常精确的误差棒是可疑的和你没有处理。

深色的:我们已经看到几个客户经过tape-out和硅回来时,他们把它插到董事会发现它消耗3 x 4 x预期的动态功率。有趣的是,大多数时候他们有一个操作系统,如果你学习如何验证芯片对权力,他们实际上是在RT层面引导操作系统。他们依赖的功能testbench和使用这种权力的工具。我们认为这是错误的方式。你必须以同样的方式模拟和仿真芯片通过将系统在一个FPGA原型或者模拟器——一个模拟器太缓慢启动一个操作系统。你必须运行两个亿的周期。你需要完整的可见性的网络,这是一个小挑战FPGA原型。模拟器似乎正确的平台。这是关于拥有一个真正的生活表示芯片和如何利用。你需要用东西插入替换功能testbench模拟器,所以你会得到一个号码。RTL权力分析已经持续了10到15年,但大部分工具都是靠近门口的硅-精度在5%水平。从硅RTL 10%到15%是一个突破。几年前这是不可能的。它需要改变方法。 A couple of customers have been burned and they are now looking at these new ways.

斯特尔:我爱电子表格,但只是为了看我的生意。我们看到了同样的事情,你谈论的是:对于一个建筑师是非常繁琐和不准确的。麻烦意味着它不是真正的与设计和使用不同的表示。不准确并不是因为你不知道的力量,而是因为你不知道它们之间的相互作用在执行期间。电子表格在本质上是静态的。这很难把动态行为,它有一个非常高的犯错误的机会。有些客户把信封和电子表格有更复杂的脚本,它最终成为难以管理。结果是,他们说,“我们为什么不以同样的方式看这个我们做性能。这里我们编写模型和执行他们SoC的性能和应用。“在过去两三年,我们一直在我们的性能解决方案和增强它的代表力量。 So we have overlaid the performance and power models. This can get extremely good results, which means 15% deviation from actual power. This is enough for decision making during the early stage of the design. Later on, these can be re-run in an emulator and measure the actuals in terms of cycles and power and go to sign-off. This step from exploration at the high level and redoing it in validation is the right thing to do.

艾耶:从我们站的地方我看到两件事。一个是准确性和运行时。你需要的物理模型,以获得必要的准确性。所以至少能保证精度,同时必要的速度RT水平?更重要的是,我们需要关注这些权力的应用程序数据。如何利用这些数据?如果你正在寻找一块或者一个芯片,你打算在什么水平决定权力优化?如何快速、简便地可以做到吗?这些额外的问题需要回答作为一个行业。