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加速時(shí)序簽收步伐,應(yīng)對復(fù)雜設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

作者: 時(shí)間:2017-06-13 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

目前,花費(fèi)在與簽收(Timing closure and signoff)上的時(shí)間接近整個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)流程時(shí)間的40%,復(fù)雜設(shè)計(jì)對實(shí)現(xiàn)提出了更高的要求。但在Cadence公司芯片實(shí)現(xiàn)之簽收與驗(yàn)證部門,公司副總裁Anirudh Devgan看來,傳統(tǒng)的簽收流程卻沒能跟上這種需求的步伐。為幫助系統(tǒng)級芯片(SoC)開發(fā)者加速,將芯片設(shè)計(jì)快速轉(zhuǎn)化為可制造的產(chǎn)品,Cadence于近期宣布推出“劃時(shí)代”時(shí)序簽收解決方案Tempus。它有何過人之處?讓我們一睹為快。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201706/358166.htm

時(shí)序簽收目前在整個(gè)流程中扮演了怎樣的角色?其重要性體現(xiàn)在哪里?


時(shí)序簽收是設(shè)計(jì)在被拿去制造前最后的時(shí)序檢驗(yàn)步驟。因此,準(zhǔn)確性至關(guān)重要。由于有越來越多的操作條件和操作模式需要驗(yàn)證,今天我們所看到的時(shí)序簽收步驟需要花費(fèi)較長的時(shí)間。在更小的幾何尺寸上,增加的變量需要更多的制程角進(jìn)行建模,而且設(shè)計(jì)的復(fù)雜性增加了功能操作模式的數(shù)量。此外,在設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)時(shí)序和簽收時(shí)序之間總有差異。這些因素增加了在時(shí)序簽收時(shí)所花費(fèi)的時(shí)間,所需時(shí)間長達(dá)整個(gè)設(shè)計(jì)周期的40%。


在邁進(jìn)更先進(jìn)制程工藝的路上,設(shè)計(jì)人員在時(shí)序簽收領(lǐng)域面臨哪些主要挑戰(zhàn)?傳統(tǒng)方案的不足之處體現(xiàn)在哪里?


由于日益增大的設(shè)計(jì)尺寸和時(shí)序視圖,如今的挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在通過時(shí)序簽收收斂所花費(fèi)的時(shí)間,以及在較先進(jìn)的制程節(jié)點(diǎn)上模仿波形效果的能力。當(dāng)今的時(shí)序簽收解決方案在其對時(shí)序優(yōu)化成功的可預(yù)測性上功虧一簣,主要是因?yàn)檫@些解決方案并沒有與版圖(layout)的物理特性整合在一起。在波形建模領(lǐng)域,延遲計(jì)算工具忽略了在較舊的節(jié)點(diǎn)上對波形形狀的影響,因?yàn)檫@些影響微乎其微。從28nm制程開始,一直持續(xù)到16nm,這些影響對輸入波形的外觀產(chǎn)生非常大的作用,因此在延遲計(jì)算期間不能被忽略。



2012年5月,Cadence宣布整合內(nèi)部所有簽收工具成一個(gè)完整的時(shí)序簽收部門。做出這樣調(diào)整的原因是什么?一年來,取得了哪些主要成績?


Cadence已經(jīng)在簽收領(lǐng)域進(jìn)行了大量投入。因?yàn)槲覀円庾R到,隨著設(shè)計(jì)人員轉(zhuǎn)向更小的制程節(jié)點(diǎn),如20nm和16nm Finfet,如今的解決方案已經(jīng)無法跟上復(fù)雜設(shè)計(jì)和制造的步伐。在過去的一年里,芯片實(shí)現(xiàn)的簽收和驗(yàn)證業(yè)務(wù)部已經(jīng)獲得采用臺積電20nm和16nm Finfet技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品簽收認(rèn)證。此外,我們的工具也已用于在GlobalFoundries 14nm Finfet 制程節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行流片的芯片。最近,Cadence又發(fā)布了Tempus這一新的時(shí)序工具,為時(shí)序分析性能和容量重新設(shè)定了標(biāo)準(zhǔn)。


Cadence中國的官方微博將Tempus時(shí)序簽收解決方案稱為“劃時(shí)代”的產(chǎn)品。我們該如何解讀“劃時(shí)代”這三個(gè)字所包含的意義?


Tempus時(shí)序簽收解決方案的推出具有重要意義。因?yàn)樗跁r(shí)序簽收工具的創(chuàng)新和性能上代表著一個(gè)顯著的進(jìn)步,利用多處理和ECO特性,比用傳統(tǒng)流程更快地實(shí)現(xiàn)簽收。這是Cadence自主開發(fā)的一個(gè)全新的實(shí)現(xiàn)方法,主要特點(diǎn)就是能夠以并行的方式在大量的CPU和機(jī)器上運(yùn)行時(shí)序。在EDA領(lǐng)域,許多并行模式已經(jīng)被本地化到多線程里,只能適合四個(gè)或八個(gè)CPU。但如果采用新的Tempus架構(gòu),我們可以在50或100個(gè)CPU上運(yùn)行,并能極大提升性能和容量。


第二,一個(gè)新的基于路徑分析的方法。我們認(rèn)為,這個(gè)行業(yè)需要以路徑為基礎(chǔ)的分析,很榮幸,Cadence有一種非常有效的采用了多線程的新算法。


第三,我們已經(jīng)在Cadence解決方案里整合了計(jì)時(shí)器、地點(diǎn)和路線,有一個(gè)可在簽收時(shí)序內(nèi)運(yùn)行的經(jīng)過優(yōu)化的環(huán)境。這能解決所有問題,包括在設(shè)計(jì)制程最后階段的優(yōu)化問題。因此,以前需要兩周完成的事情,現(xiàn)在在這個(gè)集成的封閉環(huán)境里一天或半天就能完成。


工程師如何從Tempus方案中獲益?


設(shè)計(jì)人員可以從很多方面獲益。首先,過去需要花十多個(gè)小時(shí)進(jìn)行分析的大型設(shè)計(jì),現(xiàn)在只需一個(gè)小時(shí)即可完成。這就可以讓設(shè)計(jì)人員完成更多工作,使他們在一天之內(nèi)手動(dòng)迭代許多ECO。其次,通過分布式方法,客戶可以使用他們的內(nèi)存容量較小的舊電腦的服務(wù)器來分析非常大的設(shè)計(jì)項(xiàng)目。如今,一個(gè)兩億門的實(shí)例設(shè)計(jì)需要計(jì)算服務(wù)器具有高達(dá)1TB的物理內(nèi)存。這種相同的設(shè)計(jì)可以用只占部分內(nèi)存容量的計(jì)算資源進(jìn)行分析。 第三,基于路徑式分析的性能得到大幅提升,可減少設(shè)計(jì)人員對較大部分的設(shè)計(jì)的悲觀估計(jì)。這就縮短了修復(fù)虛假時(shí)序違規(guī)的時(shí)間,還可最大限度地減少面積和功耗。



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