如何加快數(shù)十億門級低功耗SoC驗證呢

數(shù)字社會，似乎人人都離不開智能手機(jī)。如今的智能手機(jī)不僅功能五花八門、支持多任務(wù)處理，還有較長的續(xù)航時間，這表明移動設(shè)備開發(fā)者在電源管理方面謹(jǐn)慎地做了權(quán)衡。如今手機(jī)中的芯片通常具有數(shù)十億個門，超過2000萬行代碼以及數(shù)百個電源域。要讓這樣的設(shè)備在能效表現(xiàn)上保持最佳水平，需要找到合適的平衡點。

多年來，芯片開發(fā)者一直在優(yōu)化SoC，設(shè)法讓芯片的某些部分在閑置時進(jìn)入睡眠模式。比如，在智能手機(jī)上使用地圖App時，手機(jī)芯片中負(fù)責(zé)運行電子郵件系統(tǒng)的部分便可以關(guān)閉。但是，確保芯片時刻為使用做好準(zhǔn)備則是一項艱巨的任務(wù)。

鑒于如今低功耗SoC的規(guī)模和復(fù)雜性，驗證和簽核工作只會變得愈發(fā)具有挑戰(zhàn)性。然而，這些環(huán)節(jié)卻比以往任何時候都更加重要，因為有些錯誤如果未被發(fā)現(xiàn)，可能對芯片有害，甚至帶來更嚴(yán)重的影響。不過，SoC驗證技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展，能夠支持如今大規(guī)模的芯片設(shè)計。例如，新思科技的VC LP靜態(tài)低功耗驗證解決方案提供了650多項檢查功能，并具備全芯片驗證功能和性能，能夠?qū)崿F(xiàn)完整的低功耗靜態(tài)簽核。目前，該解決方案還增加了高級功能檢查，有助于驗證開發(fā)者找到潛在的功能問題。如果等到仿真過程中再來檢測這些問題，則會非常耗費資源。本文將展開探討新思科技的VC LP解決方案如何助力實現(xiàn)更快、更全面的調(diào)試，幫助開發(fā)者打造高質(zhì)量、高性能芯片。

通過機(jī)器學(xué)習(xí)和層次化方法加快SoC調(diào)試

從智能手機(jī)到服務(wù)器和各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如今越來越多的電子產(chǎn)品都離不開高級電源管理功能。借助各種低功耗SoC設(shè)計技術(shù)，比如功率門控、保留單元、低VDD待機(jī)、隔離單元的使用和動態(tài)電壓率調(diào)整（DVS），開發(fā)者可以使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 1801統(tǒng)一電源格式（UPF）功耗設(shè)計意圖語言作為通用語言來指定設(shè)計的功耗設(shè)計意圖，實現(xiàn)精細(xì)化電源管理。但是，這些技術(shù)也會在設(shè)計流程的不同階段增加新的設(shè)計元素。鑒于低功耗SoC的設(shè)計架構(gòu)和行為性質(zhì)，其芯片驗證和簽核要比永不斷電的SoC設(shè)計更具挑戰(zhàn)性。

VC LP靜態(tài)檢查解決方案有助于增強(qiáng)和加快調(diào)試過程，確保仿真過程專注于捕獲動態(tài)低功耗錯誤。新思科技VC LP解決方案可在RTL上或綜合及布局布線后運行，能夠比傳統(tǒng)方法更早、更快地捕獲低功耗錯誤。該解決方案還具備在整個設(shè)計流程中全面運行低功耗靜態(tài)檢查的重要能力，能夠準(zhǔn)確驗證設(shè)計的正確實現(xiàn)和行為。

雖然這種靜態(tài)檢查工具通常是在小模塊（比如IP級別）上運行的，但該VC LP解決方案已擴(kuò)展為能夠在更大的模塊、更大的設(shè)計，甚至是整個芯片上運行。在該解決方案中，多線程解決了運行時問題，而機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）驅(qū)動的引擎則能為開發(fā)者指出問題所在及其根本原因和影響。下面我們介紹其中兩項最新的功能。

機(jī)器學(xué)習(xí)驅(qū)動的根本原因分析

如今的一些大型設(shè)計可能存在多達(dá)一百萬個違例，因此如果解決方案能夠智能地對問題進(jìn)行分類并提供解決問題的線索，便可幫助開發(fā)者節(jié)省大量的時間和精力，讓其專注于分析違例原因并解決問題。事實上，通過手動調(diào)試來管理簽核過程中報告的大量問題并不可行，而且容易出錯。

圖1：新思科技VC LP中機(jī)器學(xué)習(xí)驅(qū)動的根本原因分析結(jié)果

新思科技VC LP解決方案具有機(jī)器學(xué)習(xí)驅(qū)動的根本原因分析功能，能夠創(chuàng)建“智能分組”并向開發(fā)者提示準(zhǔn)確的根本原因，幫助減少調(diào)試時間。開發(fā)者可以將現(xiàn)有違例分類到智能集群中，以此捕獲違例原因和違例影響，從而專注于分析違例原因并修復(fù)問題。

靜態(tài)抽象模型

新思科技VC LP解決方案中的靜態(tài)抽象模型（SAM）能夠以最佳結(jié)果質(zhì)量（QoR）實現(xiàn)層次化驗證，與展平運行相比，性能更出色。這些模型僅包含與頂層或其他模塊交互的塊級邏輯部分，完全包含在塊內(nèi)的所有連接或路徑都將被舍棄。頂層集成者以專注于頂層違例和集成，而不必?fù)?dān)心層次結(jié)構(gòu)深處通常由塊所有者解決的違例。通過SAM流程，客戶可實現(xiàn)高達(dá)15倍的容量和運行時間增益，同時減少內(nèi)存使用量。

圖2：新思科技VC LP靜態(tài)抽象模型層次結(jié)構(gòu)

總結(jié)

從智能手機(jī)到服務(wù)器，各種功耗敏感型設(shè)備和系統(tǒng)需要低功耗SoC，以提供預(yù)期性能和所需能效。雖然先進(jìn)的電源管理技術(shù)有助于實現(xiàn)預(yù)期結(jié)果，但也加大了低功耗設(shè)計的驗證和簽核難度。憑借最新的增強(qiáng)功能，新思科技的VC LP靜態(tài)低功耗驗證解決方案可以幫助開發(fā)者在開發(fā)早期發(fā)現(xiàn)與功耗相關(guān)的錯誤并予以修復(fù)。鑒于當(dāng)今低功耗SoC的規(guī)模和復(fù)雜性，如果調(diào)試輔助工具具備機(jī)器學(xué)習(xí)能力和大規(guī)模容量，足以幫助開發(fā)者更輕松地打造出色的產(chǎn)品。

審核編輯：劉清