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日志

太难了,功耗分析这道题我不会做!!(续)

已有 785 次阅读2018-6-29 19:27 |个人分类:验证前沿资讯|系统分类:芯片设计

新兴的解决方案

如今有几个孤立的标准制定组织正在努力研究功耗问题的方方面面。Schirrmeister说,他并不认为目前已经有谁制定出了一个总体的规划。但是这个规划很显然需要建立一个能够代表硬件和软件所有信息的系统模型。经过了那么多艰难的尝试,我们也都明白这个通用的系统模型基本不可能存在,即使存在,创建起来也是非常复杂的。


在开发这些标准的过程中可能会出现这样一个难题,虽然这些标准目前还没有涉及到这个问题。Kogel表示,便携式激励目前正在被用于功能验证。对于功耗验证,便携式激励中定义的测试场景也可以很好地被应用于整个验证流程中。它定义的电路活动配置文件或者电路工作负荷图,可以运行在虚拟模型上来帮助我们进行架构的功耗分析。便携式激励可以被用来定义低功耗特性,电源域的划分以及电源管理机制是否是合理的。目前所有这些信息都是空白的。当芯片回来之后,尝试运行真正的软件去重现那些功耗数据是一个极其令人不安的过程,因为你会发现测量到的功率数值与预期的数值相差非常远。通过使用便携式激励并且保持场景描述,我们可以验证每个级别的功耗场景,并且在物理原型甚至实际的硅片上也可以运行这些测试场景。这有助于验证过程的无缝对接,并进而确保关键场景的功耗始终处于设定的范围之内。


便携式激励带来的好处还远远不止这些。Breker Verification Systems首席执行官Adnan Hamid说,便携式激励是第一个提供验证意图模型(a model of verification intent)的标准。图形化的概念被用来搭建验证意图模型,使得其可以包含各种信息。目前,我们会先为嵌入式处理器上运行的多个任务建立理论时间表(theoretic schedule),经过仿真之后,我们再将系统实际运行的时间反标上去。对于功耗验证,我们也可以这样来做,并且这样更有助于找出那些测试流程中消耗功耗最多的场景。


一般会存在两个可执行的规范,一个在概念上代表设计规范,另一个代表设计需求。把关于设计的每一条信息都放入模型中合适的位置非常重要。Kogel说,我们希望无论是虚拟模型还是物理模型都尽可能多的包含功耗信息。如今功耗信息可以使用UPF文件来标准化的表示,并且其中还可以包含组件级别的功耗模型的相关概念,可以用来覆盖整个模型系统的运行环境。功耗模型在执行相关用例的同时也会观察系统中每个组件的电路活动状态。早期运行的测试用例可能只是一个抽象场景,但是如果在后期软件设计完成之后,这些测试用例就可能成为真正软件的一部分。


功耗领域还存在另外一个标准,IEEE P2415,其试图将服务器领域的高级配置与电源接口(Advanced Configuration and Power Interface)的思想引入嵌入式领域,为其提供统一的抽象层。Kogel解释说,这或许可以为硬件模块的功耗情况提供一个标准视图。其会在低层次的硬件层和高层次的操作系统层提供一个中间层。对于软件开发人员来说这是一个生产力的巨大提升,因为他使得一些低层次的电源状态机(low-level power state machine)等可以自动化的运行。当操作系统试图改变电压或者关闭某个组件的时候,在实际发生之前,很多底层的硬件信号都需要动作。这是一个复杂且很容易出错的过程。这个标准将有助于软件来使用硬件所有的功能。


如今,大多数的设计团队都会依靠于他(她)们的经验或者之前流片积累下来的成果。但是在人们不再盲目追求摩尔定律的现在,这样可能还远远不够。寻找更好的解决方案可能还是需要能够更好覆盖整个开发流程的的分析和优化工具


原文来自于Semiengineering“Closing the Loop on Power Optimization”

https://semiengineering.com/closing-the-loop-on-power-optimization/



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