的双重打击

由安Steffora Mutschler
鉴于40 nm和下面的每一个SoC有一些混合信号的内容,结合权力意识是首要任务,无论目标应用程序是什么,设计团队和验证工程师也面临着巨大的挑战只是让芯片产量。

“验证工程师和设计师,这是一个双重打击,“总裁指出Sancheti,产品营销的副总裁Atrenta。“如果你问一个数字设计或数字验证团队,他们会告诉你,低功耗设计和模拟/混合信号组件的引入是一个简单的数字芯片是一个重要的验证的挑战。验证工程师这意味着你的有限状态机或控制逻辑刚刚更加复杂。如果你从2域20域,验证的复杂性增加了一个数量级。”

模拟设计师正在目睹同样的事情。真正的挑战在模拟方面设计模拟电路在低功耗数字出类拔萃。

“模拟电路低功耗技术是自由形式,“Hany Elhak说,高级产品营销经理Synopsys对此。“现在当你有一个模拟电路在数字SoC必须先进节点上所以他们需要处理泄漏,这通常不是一个大问题,如果你设计一个模拟电路在0.18微米的模拟过程。另一个问题是,模拟/混合信号块在数字SoC符合数字方法和今天。但对低功率数字方法非常complicated-techniques多个电力领域,功率控制,身体biasing-and模拟块只需要应付。在模拟块仍然需要手动完成的。在数字世界,他们有权力统一格式文件描述的所有电力领域和开关,关机程序。在模拟块不能明白UPF值文件。模拟设计师需要设计块,使其符合任何权力领域这一块指定。不过,他需要验证,但是他没有这么好的地方,路线和形式验证设计师享受。”

从哪里开始
制造过程的复杂性,结合低功耗技术和模拟/混合信号特性,工程团队需要考虑双方的力量的故事,高级主管威廉说Ruby RTL电力产品工程Apache设计。

这意味着考虑将如何影响设计无论是从电源完整性和能耗的角度看,他说。在权力的完整性方面,模拟电路,处理连续的模拟信号,noise-specifically电源噪声非常敏感。动态电压降和各种各样的噪音在芯片上可以不仅仅打乱了模拟电路。他们完全可以防止功能,所以它是重要的是能够从权力的角度验证了模拟和数字在一起。

混合信号验证和对权力的全芯片验证完整性也变得非常重要,因为这些局部功率降低技术的出现如功率控制、电压域,甚至昂贵的时钟门控。“所有这些事情可以造成相当大电源无常,可以杀死一个模拟电路如果不是精心设计和分析,提出“Ruby说。

在能耗方面,当有模拟和数字,或混合信号和数字在一起,它只是一个SoC设计。“这显然有自己的权力规范,它需要满足,现在发生了什么是你进入什么这些权力规范的意思是,”他解释道。“很多时候你有这么多在这种模式下功耗与这么多功耗模式。手机soc将有一个非常不同的权力配置文件比GPS在电话语音搜索,或与一个网络浏览器。类似这样的事情是非常重要的。模拟电路在不同模式同样适用。有很多数字控制进入模拟块影响放大器或改变滤波器的特点,根据需要打开和关闭的事情。从能耗的角度来看,需要分析的功能模拟与数字控制部分真正理解电力消耗。”

的一个关键部分是模型模拟电路的能力,就像它在数字领域。

产品经理基肖尔Karnane混合信号验证和Specman节奏说,模拟建模已经完成很长一段时间使用Verilog-A (Verilog AMS)的一个子集。然而,尽管行为建模是做模拟,因为需要很长时间的概念仿真模拟方面还是一样的。

为了解决这个问题,EDA供应商全面模拟模型和建模他们在数字环境。在一些例子中,出版商必须设计节奏称之为以数字化为混合信号验证(DMS),在Apache的建模是通过其图腾的工具,并创建两种热力和动力模型。

Karnane说节奏一直向客户展示如何采取任何在晶体管级模拟模型和模型使用实数模型,提供显著的性能改进,因为不需要模拟解算器。一切都运行速度数字。“客户现在可以做一个完整的SoC验证甚至回归运行所有使用数字模拟器。所以一切都是在数字环境中建模。”

节奏的wreal技术扩展了Verilog AMS LRM(语言参考手册)的新扩展,允许模拟建模在数字环境中。该公司还致力于开发相同SystemVerilog的功能,应该在明年完成。这样的一种方法的好处是,一旦模拟模型带入数字背景下,所有的数字验证方法可以应用到这些模型和完全覆盖驱动/指标驱动的验证可以在混合信号环境中完成。

低功率连接
亚当•谢尔调子,验证产品管理总监指出,这确实有助于低功率的在哪里,因为40 nm,下面真的每一个SoC都有一些混合信号组件,有一些模拟SoC。“这是如此复杂,跑那么快,客户都使用某种形式的电源管理来保持芯片冷却功能。甚至是芯片的通讯设备连接到一些权力底板服务器农场,在云配置中,在40纳米的尺度,甚至这些芯片需要考虑权力运行就能够够酷。”

“当我们谈论管理权力领域,我们的客户正在寻找的一件事是,“将域醒来和关闭正常吗?它们之间的相互作用是什么?如何管理通孔电路?不可避免的,我们跑到模拟功能检查。所以它实际上是一个功能测试,我们真的不能做晶体管或旧风格的行为模型。你几乎要使用这些数字混合信号模型系统为低功率验证运行速度不够快,”他解释说。

这种方法的另一个关键部分是为低功耗从格式生成验证计划(CPF或UPF值)。现在有混合信号的内容,它可以提供覆盖作为整体的一部分验证计划,谢尔补充道。

不要忘记了热
之上的理解如何模拟/混合信号电路表现在数字SoC,基因物质,高级应用程序经理Docea权力说,“最大的交易我们可以学习低功耗数模混合设计是能够做或联合仿真模拟电路设计作为温度的函数。如果这些东西都是建立在一个常见的基质(PCB或硅死亡或包),你会有一个热梯度和其他组件将提供co-adjacent加热的。”

“这是一个非常大的交易可以做你改变操作点的联合仿真系统电压和频率和解决者,做模拟电路或电源的建模仿真操作温度的函数,这样你就可以选择最优操作点,每个工作负载电压和频率的操作。匹配系统的行为的要求应用程序的唯一方法就是做同样的技术,我们对权力建模,”他说。

的欲望一直存在,但工具和方法大多都是基于设计的电路性能以满足性能特征。

结论
在一天结束的时候,低功耗的问题,混合信号设计和验证真的来自这样一个事实,直到现在人们大多分开他们的数字和模拟设计和过程的最后把它们放在一起,然后试着去看看他们是否工作,注意到马丁·瓦拉几人,AMS首席技术专家导师图形。

“当然,现在是有问题有几个原因。一个是特征尺寸太小,你真的需要担心。但主要是设计非常大,模拟部分控制的数字。有令人难以置信的数量的州很难处理使用模拟测试的方法,这仍然是特别的。我们看应用真正的验证方法在模拟和混合信号设计。AMS人们可能会采纳和适应UVM方法的数字系统,”他补充说。

还需要的是更多的公共讨论各种方法的使用和不同方法的成功或失败。到目前为止,细节是很粗略的。但无论哪种方法,需要对整个设计建模的方法,包括数字和模拟/混合信号仿真和验证的功能是在一个系统中完成。复杂性和电力需求的担忧。