电源停止有什么问题

在设计进入测试阶段之前，电源断开是一个检查项目。但由于电源已经成为设计中的一个关键因素，特别是在高级节点上，现在需要在整个设计流程的多个节点上签署电源协议。仅这一点就为本已复杂的设计过程增加了更大的复杂性，因为它需要固定的参考点和场景来进行测量。此外，它必须以更高的精度来完成，考虑到无数可能的相互作用和功率域，以及用例最终将如何影响整个芯片的功率预算的更多不确定性。

致力于先进设计的公司发现，需要解决电力问题的重叠点太多，而且需要在电力预算中不断进行微调，在许多情况下，整个流程都需要改变。这听起来很糟糕，但当您考虑到每个测量和更改都必须同步时，情况会变得更糟。事实上，功率是一个全球性的问题，具有复杂的相互作用，可以很容易地推动设计远远超过其分配的功率预算。一旦把软件加入到组合中，就更难分类了，部分原因是最初的软件开发必须进行多次调整，才能跟上由电源管理引起的设计其他部分的变化。

公司产品工程和支持副总裁Aveek Sarkar表示:“我们已经成功地利用finfet控制泄漏电流，并提高了性能，但这些变化放大了功率输出。ANSYS / Apache．“因此，我们降低了噪声裕度，降低了EM和ESD容忍度，并增加了温度效应。”

其中一些问题的解决方案是在架构上——更多的功率域，更多的开关，甚至是新的晶体管和更复杂的封装方法。但更大的电池密度、更高的动态功率密度和更多的金属层也会增加阻抗和电感，Sarkar说。“我们看到越来越多的噪音波动或偏离恒定的供应。解决这个问题的唯一方法是真正了解这个问题有多严重，并提高模拟的准确性。电网需要改造。你需要考虑电压供应和地面。而且电路必须在电路切换场景实际发生时进行模拟。另外，你必须包括包装和PCB。你可能在包中没有足够的路由层。”

这是一个日益增长的担忧，无论市场部门
在移动市场上，芯片的关键问题已经转移到所有先进节点的市场，甚至是现在被认为是主流的28纳米和40纳米。在过去，处理器和先进的soc的功率预算不足意味着要在下一个版本中解决问题，特别是如果第一个版本是原型而不是最终设计。但在最先进的节点上，芯片可能根本无法工作。

“因为功率没有时间那么精确地量化，所以它往往会被推一点，所以设计师会一丝不苟地消除负松弛，允许功率数字有一些超额，”Rob Aitken说手臂的家伙。“这体现在产品上。很容易看出一个产品的工作频率是2.1 GHz，但很难确定它的功率值，因为它们既难以测量，又依赖于工作负载。但是泄漏数也依赖于过程分布，在最好的和最坏的情况之间可能有一个数量级的差异或更多。也有一些动态动力的过程依赖，但较少。”

Aitken指出，定时终止发生在块级，因为每个块都有一个功率预算。他说，对于IP，如果你知道它是如何完成的，以及这些数字的真正含义——哪些角落是模拟的，为动态功率假设了哪些切换活动，以及所有这些是如何与预期的工作负载联系在一起的，你就可以依赖供应商的描述。但这只是一部分。

“有必要能够更全面地考虑这个问题，并在系统的抽象级别之间轻松地移动电力信息，”他说。“有工具可以做到这一点，也有模型可以支持它，但它们都不完整。需要有一个比使用Excel电子表格更好的流程来尝试为架构师连接mcpat模型香料适用于电路设计师。我们还需要了解各个层面的假设和边际，并确保这些假设和边际是必要的和准确的。这里的关键是平均工作负载和最坏情况工作负载之间的差异，以及动态和(相对)静态红外降、封装设计、热行为等的影响。”

需要修复什么，什么时候修复
挑战在于尽早获得足够多的权力参考点，以便对它们采取实际行动。在过去，这通常通过在单个流程节点上进行多次迭代来完成。但是，这些参考点在最先进的节点上是不可用的。

“如果你长期使用一个系统，你可以回头查看数据。突触的设计．“现在，只要运行设计的第一步，就可以捕获数据，并将其与目标进行比较。因此，你可能有6万个实例告诉你，你错了30%，但数据需要有90%以上的准确性。所以这是一系列的捕获和预测面积，时间和运行时。然后你会发现代码并不是以最优的方式编写的。只有当你完成计划的最后10%到20%时，你才能得到准确的数据，但那已经太晚了。所以，第一次真正衡量这一点已经太晚了。”

最好的解决方案——对任何芯片制造商来说仍然不是完美的方案——是建立一套严格的方法，并通过经验预测缺陷可能出现的地方。

的验证架构师Erich Marschner表示:“你还必须考虑电源管理限制。导师图形．“从IP的角度来看，你需要知道你在IP块中有多大的灵活性，以及你如何与最终用户沟通他们可以做什么，不可以做什么知识产权块。在统一电源格式世界，你可能有一个无法细分的权力领域。或者你有隔离要求，你必须以一种能满足电力预算的方式做到这一点。”

他说，更大的问题是如何从系统层面管理电力。“关于系统级功率建模，我们一直在讨论的一件事是如何获得一个更抽象的功率模型，使流程更加简化。软件试图做出决定，但如果你有一个抽象的权力模型，你可能能够做出足够好的决定。不过，这需要启发和学习。”

而且它需要一些处理复杂电源管理方案的经验，在每个新的工艺节点上，随着新的晶体管类型、新材料和更先进软件的引入，这些方案变得越来越复杂。

Marschner说:“电源管理的关键在于能够控制在电源预算之内。”“但你也有一个基于每个区块是否必须是电力敏感的连续体。有些区块一直处于开启状态，所以你不需要对它们进行电源管理。然后，对于系统级的功率，硬件设计只是问题的一半。很大程度上是由软件如何使用硬件来控制的。如果你优化了软件，那就远远超出了硬件。”

接下来是第二部分:处理权力的方法和工具策略，并选择战斗以最大化资源。