如今，性能、功耗和面積 （PPA） 目標(biāo)是由多個(gè)靜態(tài)指標(biāo)驅(qū)動(dòng)的預(yù)定義值，包括時(shí)鐘和數(shù)據(jù)路徑時(shí)序、特定電壓電平下的功耗以及平面圖尺寸和形狀。然后，這些指標(biāo)推動(dòng)技術(shù)庫(kù)表征、設(shè)計(jì)優(yōu)化和簽核收斂。

高級(jí)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)（尤其是高性能計(jì)算 （HPC） 設(shè)計(jì)）的積極 PPA 目標(biāo)不斷突破極限，以釋放額外的 PPA 機(jī)會(huì)。

新興購(gòu)電協(xié)議機(jī)會(huì)

功耗和性能指標(biāo)都在不斷發(fā)展，以考慮高級(jí)節(jié)點(diǎn)更廣泛的變量。讓我們研究一下這種現(xiàn)象來理解原因。

動(dòng)態(tài)或開關(guān)電源已成為功耗優(yōu)化的重中之重，尤其是對(duì)于高級(jí)節(jié)點(diǎn) HPC 應(yīng)用。雖然降低工作電壓可以直接降低動(dòng)態(tài)功耗，但工作電壓長(zhǎng)期以來一直是設(shè)計(jì)流程中的靜態(tài)指標(biāo)。高級(jí)節(jié)點(diǎn)上更高的電池和功率密度也使得降低電壓供應(yīng)水平成為一項(xiàng)極其困難的任務(wù)。盡管如此，較低的電壓水平對(duì)于實(shí)現(xiàn)有競(jìng)爭(zhēng)力的每瓦性能目標(biāo)至關(guān)重要。因此，一個(gè)新的購(gòu)電協(xié)議機(jī)會(huì)出現(xiàn)了。

在時(shí)序的情況下，經(jīng)過驗(yàn)證的方法使用靜態(tài)時(shí)序分析 （STA） 來分析每個(gè)時(shí)序路徑，并根據(jù)頻率指標(biāo)單獨(dú)檢查它們。由于高級(jí)節(jié)點(diǎn)的顯著可變性，特別是在低電壓下，非常需要分析由高可變性引起的潛在性能瓶頸。通過對(duì)所有關(guān)鍵路徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)關(guān)聯(lián)來識(shí)別這些瓶頸的統(tǒng)計(jì)分析可以避免過度補(bǔ)償，同時(shí)改進(jìn)設(shè)計(jì) PPA 指標(biāo)。因此，時(shí)序性能也出現(xiàn)了新的PPA機(jī)會(huì)。

與PrimeShield一起尋找新的購(gòu)電協(xié)議機(jī)會(huì)

2017年，PrimeTime建立了代工廠認(rèn)證的高級(jí)電壓調(diào)節(jié)技術(shù)，使設(shè)計(jì)人員能夠在廣泛的范圍內(nèi)對(duì)任何電壓電平進(jìn)行準(zhǔn)確分析。設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在有一種方法可以“掃描”電壓范圍，在不同的電壓電平下試運(yùn)行相同的設(shè)計(jì)，并最終找到所需的PPA或每瓦性能目標(biāo)的電壓最佳點(diǎn)。雖然 PrimeTime 解決方案被證明既準(zhǔn)確又有效，但掃蕩過程非常耗時(shí)和資源消耗。

快進(jìn)到今天，在強(qiáng)勁的客戶需求的推動(dòng)下，PrimeShield擴(kuò)展了PrimeTime核心技術(shù)，并引入了一種新的PPA簽核分析類型，稱為電壓松弛，它代表設(shè)計(jì)中每個(gè)單元或每個(gè)路徑的最低電壓，以滿足性能要求。這種簽核分析使設(shè)計(jì)人員能夠有效地查明電壓瓶頸，以提高IR壓降魯棒性，推動(dòng)電壓裕度均勻性，并發(fā)現(xiàn)直接微調(diào)工作電壓的機(jī)會(huì)。

可變電壓現(xiàn)在可用作 PPA 優(yōu)化指標(biāo)。

PrimeShield還具有創(chuàng)新的快速統(tǒng)計(jì)引擎，該引擎利用了PrimeTime簽核的核心引擎。PrimeShield解決方案在機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)加速下，在幾分鐘內(nèi)對(duì)關(guān)鍵時(shí)序路徑執(zhí)行快速蒙特卡羅統(tǒng)計(jì)仿真，而傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)模擬則需要數(shù)天或數(shù)周。

其專利設(shè)計(jì)變異分析具有統(tǒng)計(jì)相關(guān)建模功能，可在具有數(shù)十億個(gè)細(xì)胞的大規(guī)模SoC上進(jìn)行分析和優(yōu)化，而以前僅對(duì)幾十個(gè)細(xì)胞進(jìn)行分析是可行的。禁止完全統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)變化的運(yùn)行時(shí)挑戰(zhàn)已經(jīng)消失，可以對(duì)任何規(guī)模的每個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和優(yōu)化。

統(tǒng)計(jì)性能瓶頸分析現(xiàn)在可用作 PPA 優(yōu)化指標(biāo)。

利用融合編譯器捕捉新的 PPA 機(jī)會(huì)

Fusion Compiler 是業(yè)界唯一一款在實(shí)施和 PPA 優(yōu)化期間部署 Synopsys 最值得信賴的黃金簽核解決方案的數(shù)字設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)解決方案。Fusion Compiler 獨(dú)特的高級(jí) Fusion 技術(shù)可在實(shí)施環(huán)境中無縫地進(jìn)行任何新的簽核分析，而不會(huì)延遲。

PrimeShield的電壓松弛和統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)也不例外。通過將簽核精確分析與強(qiáng)大的簽核驅(qū)動(dòng)優(yōu)化技術(shù)相結(jié)合，F(xiàn)usion Compiler 和 PrimeShield 重新定義了 SoC 高級(jí)節(jié)點(diǎn) PPA 收斂和簽核。這釋放了 PPA 優(yōu)化機(jī)會(huì)，提升了 PPA 曲線并提高了 SoC 設(shè)計(jì)每瓦性能。

新的電壓松弛分析和優(yōu)化功能在早期客戶參與期間取得了巨大的成果，在滿足超過載條件的同時(shí)，總功耗降低了 15%，并顯著提高了標(biāo)準(zhǔn)工作模式的每瓦性能。

多虧了PrimeShield和Fusion Compiler，設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在可以輕松獲得高級(jí)節(jié)點(diǎn)簽核方面出現(xiàn)的新PPA機(jī)會(huì)。

審核編輯：郭婷