改变硅启动

不久以前,首先从铸造硅的回归是一个紧张的时刻,电力应用于芯片。今天,更好的验证方法,增加使用模拟和更成熟的制造实践改变了团队如何利用第一个硅。它即将再次改变,有一些有趣的可能性。

许多曾经被认为是post-silicon验证经历了一次左移位。现在一个pre-silicon函数。之前提出的软件通常开始tape-out在RTL加载到虚拟模型或仿真器或FPGA原型。然而,现代芯片的状态空间是如此之多,不可能完全验证芯片使用这些引擎,因此一个重要的验证的挑战依然存在。

而验证检查产品是否符合规范,验证试图定义如果产品是适合的目的。越来越多的设计可能会追逐一个移动的目标,这意味着验证必须不断地评估产品的整个生命周期。

”有很大希望尽可能早地做事情,”科林·麦克拉说,副总统的验证平台想象力的技术。”,而不是让芯片在实验室里呆了两个月,然后四个月在软件的手芯片准备走之前,他们正在迅速推出产品,希望尽快高容量去。”

但是所花费的时间在post-silicon不是龚。“Post-silicon验证和确认是越来越重要,”安迪Gothard说,营销主管UltraSoC。“越来越多的工程周期被花在post-silicon启动和系统集成。他们解决而微妙的问题,只有post-silicon出现,如“为什么CPU不会交付预期的性能?“或”,为什么有些DMA传输时间过长?这些问题不出现芯片集成到最终系统之前,越来越多直到产品本身实际上是field-deployed。这就是为什么现场固件和软件更新现在的事实。”

桥接和post-silicon验证
越来越多的系统级验证测试运行pre-silicon,行业不得不开发工具,使这些测试的发展。“开发和调试的测试可以尽可能的简单设计,所以你想要他们提前完成,”Frank Schirrmeister说高级组的产品管理和营销总监节奏。“那么,当你进入post-silicon,你真的可以说我已经验证了这些testbenches正在测试有效的东西。你不需要调试testbench。你可以专注于调试设计。”

知道你有一个testcase能够运行在两种环境中很有意义。“客户有一个真正的兴趣完全重新运行pre-silicon post-silicon测试,因为他们可以使用设置测试的设置pre-silicon环境几乎都是模仿,”约翰内斯·斯塔尔说,产品营销高级总监Synopsys对此。“他们可以定义形状的交通,交通格式,不同的以太网通道被加载的方式。这是非常宝贵的硅缩短时间去跑步,和另一种方式是,人们缩短post-silicon验证。”

Post-silicon已成为另一个验证引擎。“每次你搬到一个不同的引擎,重用有能力测试前完成,这样做或许是明智的,”斯蒂芬•贝利说的战略营销总监导师,西门子业务。“你使用它们作为冒烟测试。但这只是确保你已经准备好继续前进并开始实现新事物新引擎。当你看硅本身也是如此,被最后一个引擎。会有一组测试pre-silicon使用。你会写你的诊断,您希望使用不同类型的东西,之前,你会验证所有的硅。这将是完成的模拟或原型。一旦检查所有的事情,你将开始通过它可以真实的测试数据。它可能是在软件方面在内部,或从外部接口。它真的取决于目标和应用市场。你不断地试图揭露任何问题。最好是,你发现它比一个客户。那么你可能有一个软件修复它。”

只有这么多确认可以pre-silicon完成。“总是会Pre-silicon执行数量级慢,真正的硅,所以你不能运行周期,也不是你能看到所有的测试用例发生当你验证系统上下文,“Synopsys对此“斯特尔说。“你不能去除硅之前这一风险。在pre-silicon你可能跑10场景中,这是重新运行post-silicon他们所有的工作。当你扩展场景中,你会发现一个不工作。你必须计划pre-silicon环境运行场景,和给你更多的眼睛,因为你已经完整的可见性硅。所以后的连接和pre-silicon调试功能。它一直存在。当我们有一个测试能力,完全镜像,变得更强。”

处理错误
一些bug设法逃脱。“一旦发现功能缺陷,必须复制一个相同的行为RTL模拟环境探索适当的bug,调试和解决,“说Bipul Talukdar,主任应用工程在北美SmartDV。”对于这个仿真,仿真和形式验证工具是用于验证过程。一个标准化的面向应用的post-silicon验证方法是必须成功。”

复制错误是很有挑战性的。“有运气的成分在里面,因为你必须希望你能摆动的东西完全相同的组合的部分硅并不容易,“想象力的麦凯乐说。“这与复杂性上升变得越来越困难。如果你不能再现的硅问题容易debuggable方式,它很快就会非常痛苦。我们可以做扫描转储文件,我们可以阅读那些回模拟器,然后把事情,希望我们可以使用扫描捕获输出一个起点为最后一个已知状态。但是可以非常具有挑战性的和费时的。”

一些公司解决这个问题在他们的实验室。“模拟器的应用程序被称为确定性冰,“导师的贝利说。“即使你在冰正在输入,它可以捕获和回放它在虚拟使用模式。这使您可以调试。在这里,你正在采取相同的概念,但从实际的硅。现在你想回去重放它在一个原型或模拟,我可以更容易调试。实验室董事会可能会提供一个嗅探器,可以捕获进入芯片。我可以看到许多人会使用外部嗅探器记录仪系统因为的数据量将会很高,所以芯片不会有记忆捕捉这一切。在芯片内,可能有仪器来帮助记录特定序列芯片内发生的事件本身。在这种模式下,然后接着发生。 That could be important for recreating bugs.”

一些IP提供商嵌入功能,帮助分析问题。“硅调试时间硬件和软件问题可能很大所以有重点提高soc的可见性,”据一位手臂发言人。“通过使用专门的电路,问题可以选择IPs和孤立报道可以更好地分析。嵌入式逻辑分析仪对芯片IP信号电路可以连接或接口提供内部可视性分析序列,选择性地跟踪IP信号,因此减少调试时间,提高覆盖率分析。”

人们看着已经改变了从简单的能见度在系统层次理解正在发生的事情。“启动、post-silicon调试客户工程和攷虑性能优化都需要工程人员的人才有一个亲密的理解芯片,周围的系统和软件上运行它,“UltraSoC的Gothard说。“硬件监控必须完全非侵入性的,因为你看现实世界的行为。他们必须聪明,工程师可以在感兴趣的特定行为,并显著减少他们需要的数据量解析和同化。自动化工具可以发现模式和异常现象,这是超出人类能力的检测。”

“这不是一个问题,如果你把它放到与否——它是必要的,”斯特尔说。“这成本一点但没有它你很少有机会找出可能会错当硅不工作。”

有时候,错误不是功能。“数据中心公司告诉我们,他们插入到芯片的功能是百分之几开销,“节奏的Schirrmeister说。“如果他们看到一个意想不到的性能下降,他们能够切换到调试模式,可以算出并隔离问题——通常在硬件/软件界面。他们愿意把袭击的地区能够保持调试逻辑,这样他们就可以看看真正的硅的性能问题”。

桥接产品
监控现有产品可以用来帮助定义下一代。“有很多处理器和很多事情需要优化,post-silicon分析和监控的重要性正在增加,”斯塔尔说。“在post-silicon阶段,你可以做更多的和收集更多的数据。这可能让你获得更多的信息,可以利用新一代架构。”

可以使用多代产品的方法。“Tapeout不是由芯片是完美的,或完成验证,“Schirrmeister说。“这是由需要满足“这飞船”或赶上这期限的。' '我现在需要的东西,必须要有足够的信心,我足以得到合理的进行验证。“下一代,你使用痕迹从之前的芯片和创建虚拟平台定义的环境特征。你真的计划在多个一代又一代的芯片,特别是大公司。这是验证和性能优化的概念。这些都是很难找问题在现代的设计。”

结论
而任务的一部分post-silicon验证被推入pre-silicon阶段,芯片复杂性也使得post-silicon验证和确认比以往任何时候都更重要。芯片内复杂的交互事件意味着产品必须进行调优的交通模式和场景他们看到在部署过程中,需要将这信息捕获和分析。

新的验证技术像便携式刺激使其更容易桥两个阶段之间的差距,现在testbenches可以开发和调试pre-silicon和可以创建大量的场景,然后post-silicon执行。常见的环境使得将问题带回模拟/仿真世界更加容易。