在工程的国际里,决议往往源自于深层剖析。简略的决议或许需求几天、几周、乃至几个月的细致研讨。不信问下你的工程师朋友,听听他(她)在决议买哪台摄像机或笔记本电脑上花了多少时刻,很或许他(她)花在研讨产品规格、阅览产品点评和在商铺购买产品的时刻要比你一切其他朋友全加起来还要多。令人吃惊的是,这种对细节的注重并不只出现在工程师作业自身,例如:新的签核时序东西的质量查验故事。让咱们讨论下这一现象的原因地点,描绘工程师应选用哪些过程查验新东西的质量。
在抱负国际里,规划师总是有时刻有专业常识来运转SPICE级相关,但事实上是时刻也不行、专业常识也缺少。产品开发周期总是很短,这让规划师大部分的时刻都要耗在产品开发上,并且从校园新鲜出炉的SPICE技经过多年数字规划后已逐步蜕变。依赖于自身所了解的常识,规划师可运用其现有静态时序剖析东西(STA)作为新东西质量查验的参阅。
经过15年多的时刻,时序签核国际已被Synopsys的PrimeTime (PT)所操纵;不可胜数的规划师经过运用这款东西成功完结了投片,一起经过这款东西所出产的可用芯片也无法估量。在某种意义上,PrimeTime已成为了作为时序黄金规范的SPICE的一个代表。在28及28纳米以下工艺节点,这不是一个必需做出的安全合理的假定,许多的工程师正在寻觅代替计划。
下一代STA东西比照PrimeTime的缺点地点
惋惜的是,新时序签核东西的评价流程并不完善。在大都状况下,工程师只比照较新东西与PT感兴趣,很少关怀它们的SPICE相关。详细原因有以下几点:
1. 工程师或许不具有进行SPICE相关的专业常识;
2. 工程师确实没时刻进行SPICE级相关;
3. 规划经过运用PT成功完结投片已有多年时刻,因而比较PT,新东西想要“足够好”需具有很高的舒适度。
没有SPICE相关,工程师更是无从得知其规划在芯片中运作状况。他们只能假定,芯片可用就意味着其STA东西是准确的,但事实上是有几个要素可掩盖住精度差的状况的一起仍生成可用芯片。动态电压降容限、同步开关输出噪音(SSO)、温度/电压和工艺的片上变异(OCV)及用于提取角点的悲观主义倾向均可构成一个大型的安全网路,彻底掩盖了东西的不准确性。如芯片是在工艺窗口中心制作的话,那么这点就尤为显着。保证SPICE相关可完结更小的容限、更少的过度规划以及更好的功耗。
与其它时序器相关必然形成许多问题,使得需求难以得到满意。最显着的妨碍便是中性黄金参阅的缺少以及PT所出现的基线参阅的不断改变。近年来,“精度”一向退让于“运转时刻”,到最终还是以添加保存性为价值的前提下做出献身以改进运转时刻。但即使今日的事实规范不会一个季度一变,但时序相关仍将是项十分困难的使命。由于现在的大都时序器都是以渐近波形评价(AWE)为根底,因而他们全都具有自身进行串扰延时建模的秘密武器(secret sauce)。这也使得在黄金参阅为其秘密武器护航时也会有问题存在。此外,为了更准确的相关,规划师有必要以彻底相同的方法运转这些东西。这些相关变量可分为两种类型:
操控设置
操控设置数量多、改变大,包含串扰延时核算的搅扰源过滤。在这一范畴,有必要平等设置的变量有好几个,其间包含耦和电容搅扰源比率、Vdd焊块高度百分比和搅扰源窗口过滤。此外,要害网路重选规范是恰当比较一个时序器与另一个时序器的要害。众所周知,一切时序器均是在初次时序窗口交融迭代就具有“生就的保存性”。这会导致无时序问题的途径的匹配难度的进步,由于它们的核算选用的是保存的启发式方法。略微的不准确性不会导致途径失效,但将会给运转时刻带来明显影响。
串扰建模
即使每款东西都选用了其最准确的算法,根据搅扰源感应噪音冲击的核算原理,东西自身仍具有无相关性。当受搅扰方针网路在单次传输中不止一次交叉开关阈值时办理延时核算便是会引进过错的另一个比方。要点在于:除非一切EDA供给商都会集在一起,赞同选用串扰建模算法作为规范算法,不然这些东西将永不或许彻底相关在一起。(运用SPICE作为黄金参阅?或许。哦,等等,那要做的作业就太多了!)
Tekton作为微捷码的下一代静态时序剖析东西,较PrimeTime和Cadence ETS供给了压倒性功用优势,一起还致力于与相似SPICE的传统参阅东西的相关。PrimeTime固有的SPICE相关的不确定性以及最多快上5倍的Tekton运转时刻已大大降低了“什么是PrimeTime的可接受相关”这一门槛,只需你能解说清楚异常值。
签核质量查验
工程师要做些什么来查验一款新东西的质量呢,比方Tekton的“签核”准确性?前史和经历告知咱们,STA东西间相关将不会比2-3%的途径延时更好。为什么呢?由于大大都,如非悉数的话,供给商都会声明其东西精度是2-3%的SPICE。SPICE有预备以某些方式供给给每家供给商运用,供给商可对其东西进行微调以合作SPICE要求。假如2-3%的SPICE是在抱负状态下可取得的最佳值,那么当没有同享部分时一家供给商的东西与与另一家供给商比较可更好上多少呢?好不了太多。据计算,假如你有看到均匀和规范偏差值,那么相关状况将会更好许多。这是由于超出计算规模的异常值的剖析作业可以经过运用SPICE级剖析技能来完结。在这些状况下可以证明的是:在许多场合,乃至PrimeTime都一向是过错的。
签核质量查验随后会变得更契合单一系列相关规范。第一步,达到一个合理的计算相关方针;所谓一个合理方针是指,它将在现在签核东西声明的(SPICE相关的)相同过错规模之内。出于上述已讨论过的原因,这可比设置肯定精度方针更可取得多。例如:当现在东西准确性仅在75ps的SPICE以内时,企图取得50ps的现有签核东西时序相关性就显得徒劳无益。第二步,检查SPICE相关的异常值。EDA供给商需让规划工程师更简单做到这点。随同有途径上串扰的SPICE相关至少是项琐碎烦人的作业。一旦达到这两个过程,那么大都工程师将会有决心在出产中运用新东西进行时序流程中除了终究时序运转以外的每个部分。以新技能测验芯片的首选是选用单一签核东西,由于经过在企业界运转芯片并操控电压和温度可以减轻风险性。芯片成功是终究签核质量查验和选用的最终一个过程。
作为业界最新一代的STA东西,Tekton将在现在抢先的集成器材制作商(IDM)、无晶圆半导体公司和代工厂中招引新的合约。具有这个倾向于与根据SPICE的参阅规范进行比较的新合约,这些公司将有决心可以充沛选用和使用Tekton的杰出技能,包含高功用多线程、并发多模多角剖析以及很多其它功用。