效能与功耗验证缺乏指标 IC设计仍多凭经验判断

发布者:LIGANG888最新更新时间:2015-11-03 来源: Digitimes关键字:效能  功耗验证 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章
    日前由iPhone 6s引发的“芯片门”事件,让人注意到半导体芯片即使功能规格相同,却可能因设计与制程差异,而有不同的效能与功率表现。半导体产业有其定义的制程指标,对于功能性的验证亦相当先进,但有关功率耗电、效能以及其他系统层方面的验证却尚无明确的分析指标。
 
据Semiconductor Engineering网站报导,目前之所以缺乏针对芯片功耗与效能指标的定义,主因在于无法用简单的通过或不通过的概念进行检验。
 
以功率来说,其实包含许多不同层级需求,例如执行特定工作的整体耗能、尖峰功率、平均输出功率与功率密度等等,若再加上热冲击,将耗费更多时间。效能也是一样,在某些应用上,持续性或许比最大处理量更重要。
 
专家表示,如果将功率管理与低功耗加以区分,至少功率管理这一块是比较容易处理和验证的。如果要关闭某项程式,就只要检测程式已确实关闭。甚至使用断言(assertion)进行自动验证,再利用正式工具加以检查。
 
唯一的困扰在于软硬体之间的权责划分,尤其是功率管理通常由操作系统控制,因此关于覆盖范围与项目的设计、软硬体介面等该由哪一方负责反而产生问题。不过正在制定中的IEEE P2415标准,将定义作业系统与芯片间的互动,以便未来将资讯纳入设计及验证工具当中。
 
专家认为,指标与覆盖率不适用于效能的检测。在静态时序验证前,先于逻辑闸电路层验证时序。只要拥有描述特定系统需求的代数,就可以如静态时序分析一般进行静态效能分析。
 
要写出这样的效能代数虽不难,如何说服子元件制造商描述并验证效能需求以及元件特性,才是挑战所在。目前许多人使用断言来检查最糟情况的延迟或其他系统层的时序和效能问题。但最大的问题在于,是否是在对的情境下寻求这些最糟情况。
 
静态验证方法虽可验证边界条件,却无法提供关于系统的持续性处理量。专家指出,功能性覆盖率指标过于静态,因此不适用于系统层的检测。随着机器学习及资料探勘技术的发展,未来可运用这些技术,筛选来自虚拟原型机、仿真模拟或FPGA原型机产生的大量资料,以找出问题的答案。
 
芯片的尺寸越做越小,低功耗设计也就越显重要。特别是这么多元件挤在小小的电路板上,当电流通过只需毫秒时间便会发热,有时必须等到芯片散热之后,才能执行程序切换动作,这是功率与效能之间的妥协。
 
至于该如何确保验证是在适当的情境下完成,专家认为最重要的是能够预测最糟的情境。大部分半导体公司会针对数百种情境进行测试以找出量化的影响。当然这样的解决方案还是不够全面,已有公司开始追求更高层次抽象技术,并需要静态与动态方法来模拟这些情境。
 
目前半导体产业很显然还没有明确的分析指标,即便像苹果(Apple)这样的大厂,也是等到产品问世后,才发现即使功能规格相同的芯片,因设计的不同而在某些使用案例产生功率设定的差异。
关键字:效能  功耗验证 引用地址:效能与功耗验证缺乏指标 IC设计仍多凭经验判断

上一篇:乐视负利手机引发价格车轮战:都在入口上做文章
下一篇:双十一商机伸手可及 大陆电商格局或将改写

推荐阅读最新更新时间:2024-05-03 15:03

设计高效能的手持设备照明解决方案
  现今的便携设备不单功能越来越多,而且对功率的需求也越来越大,这对便携电池的电源设计构成很大的挑战。然而,如果对有关应用的能源消耗有更深入的认识,便可设计出更加节能的解决方案,这不单可以延长电池的寿命,而且可以提供更好的用户体验 。    减少便携设备显示器的用电量   随着便携设备的显示器尺寸越来越大,分辨率和亮度不断提高,显示器的背光照明成为能源的最大挑战。一台典型的小型显示器模块需要3到10个LED才能提供正常的照明。   为了解决背光显示器的能耗问题,一个高效能驱动LED的方法即使用开关电容器。采用这种技术,输入电压便可连接到能够产生稳定输出的多增益开关电容器。在开环运作下,输出电压的大小相当于增益与输入电压的乘积。
[电源管理]
设计高<font color='red'>效能</font>的手持设备照明解决方案
效能64位SoC FPGA问世 大举进攻通信等市场
业界首颗64位系统单芯片(SoC)现场可编程门阵列(FPGA)抢先亮相。Altera宣布将以英特尔(Intel)14纳米(nm)三门极 (Tri-gate)制程推出Stratix 10系统单芯片FPGA,采用四核心、64位安谋国际(ARM)Cortex-A53处理器,以及浮点数字信号处理器(DSP)及高效能FPGA结构,期大举进攻资料中心加速运算、雷达系统及通讯设备等应用市场。   Altera企业策略与行销资深副总裁Danny Biran表示,对客户而言,高整合度元件将持续成为复杂、高效能应用产品的最佳解决方案;而Stratix 10 SoC能让工程师拥有一个多功能且效能强大的异质(Heterogeneous)运算平台,让他们
[模拟电子]
高<font color='red'>效能</font>64位SoC FPGA问世 大举进攻通信等市场
修补「芯片门」漏洞拖累PC效能宏碁、华硕因祸得福
英特尔上周爆发处理器重大安全漏洞的「芯片门」事件,微软本周已迅速发布作业系统更新以修补漏洞,微软坦承修复后的电脑确实会影响性能,且电脑「愈老愈有感」。宏碁(2353)、华硕等PC厂商因祸得福,反而有机会迎来一波电脑的汰旧换新潮。 受此激励,「双A」今日股价逆势收红,宏碁终场上涨0.6元,收在25.7元;华硕也上涨1.5元,收在265.5元。 英特尔处理器上周发现重大安全漏洞,可能暴露使用者受保护的讯息,微软本周已经紧急发布系统更新,修补CPU安全漏洞。 微软同时揭露修补后的电脑效能标竿测试,坦承漏洞修复后,电脑效能确实会受到影响。像是搭载Haswell (2014年推出)或更老旧处理器的电脑,或是搭载Windows7、
[家用电子]
电脑整合自动化提升半导体工厂效能
台积电作为全球晶圆代工龙头,在自动化技术方面,也是着墨甚深。负责台积电南科14厂自动化的台湾积体电路自动化整合部经理涂耀仁指出,台积电南科14厂目前已经能做到让晶圆从下线到出货,完全不用经过人,包括机台控管、空片处理等所有的流程,都已经完全做到自动化。 涂耀仁表示,台积电南科14厂的自动化程度,同时间可以让400个作业人员,每天处理超过340万次晶圆制作流程,使用超过2,500种工具,并在工厂中总长42公里的轨道中,操作1,600台车辆,支援50万种传送业务,平均每一个传送,都可以控制在三分钟以内。 难得的是,因为代工型态的业务,导致工厂随时都会有上千的产品处于生产状态,每一种产品的制造流程其实都不一样,如果没有
[半导体设计/制造]
两种高效能电源设计及拓扑分析
电源在降低功耗上举足轻重,因此面对法规标准和消费者的更高要求时,重新检讨其设计方式就显得非常急迫。虽然可以改进传统的拓扑结构来达到更高效能要求,但可以明显地看出,沿用旧式设计方式的产品,其性价比将会低。在本文中,我们将提出两个能符合更高效能要求,并可控制目标成本的设计方式,并将之和传统的拓扑结构进行比较。   传统的拓扑结构   为特定应用选择拓扑结构时有几个考虑因素,包括输入电压范围是全球通用还是只针对特定地区,输出电压是单一还是多重(电流大小也是重要的条件),效能目标,特别是在不同负载下的效能表现。传统上,在大批量生产电源时多以成本,设计工程师对拓扑结构的熟悉度以及元件是否容易采购为考虑因素,其他因素还包括设计是否容易实   
[电源管理]
两种高<font color='red'>效能</font>电源设计及拓扑分析
SiC热特性优异 电源转换效能更上层楼
市场对切换速度、功率、机械应力和热应力耐受度之要求日益提升,而硅元件理论上正在接近性能上限。宽能带隙半导体元件因电、热、机械等各项性能表现具佳而被业界看好,被认为是硅半导体元件的替代技术。 在这些新材料中,相容硅技术制程的碳化硅(SiC)是最有前景的技术。碳化硅材料的电气特性使其适用于研制高击穿电压元件,但是,远高于普通硅元件的制造成本限制了其在中低压元件中的推广应用。在600V电压范围内,硅元件的性能非常好,CP值优于碳化硅元件。不过,应用要求晶片有更高的性能,而硅元件已经达到了极限。 本文评测了主切换采用意法半导体新产品650V SiC MOSFET的直流-直流升压转换器的电热特性,并将SiC碳化硅元件与新一代硅元件做了全面的
[手机便携]
格罗方德公布7纳米制程资讯,预计较14纳米制程提升40%效能
  根据科技媒体《ZDNet》的报导,在日前的 2017 年国际电子元件会议(IDEM 2017)上,晶圆代工大厂 格罗方德 (GlobalFoundries)公布了有关其 7 纳米制程的详细资讯。下面就随嵌入式小编一起来了解一下相关内容吧。     与当今用于 AMD 处理器,IBM Power 服务器芯片,以及其他产品的 14 纳米制程产品相比,7 纳米制程在密度、性能与效率方面都有显著提升。另外, 格罗方德 还表示,7 纳米制程将采用当前光刻技术。不过,该公司也计划尽快启用下一代 EUV 光刻技术以降低生产成本。   报导中指出, 格罗方德 最新一代的 3D 或 FinFET 电晶体,在 7 纳米制程下具有 30 纳米的鳍
[嵌入式]
GE新的3U VPX单板计算机拥有8核处理器,可实现最佳每瓦效能
GE智能平台今日宣布推出加固且兼容OpenVPX的SBC312 3U VPX单板计算机(SBC)。SBC312的设计针对无人驾驶车等空间和重量都有一定限制的苛刻环境并以8核Freescale™ QorIQ™ P4080处理器为核心,使处理性能获得显著提高,同时保持与之前双核3U VPX单板计算机相同的能耗和散热。SBC312是GE推出的第6个3U VPX SBC平台,可搭配QorIQ 4核P4040处理器,便于现有的SBC310和SBC330用户进行完美的技术嵌入,提高他们的可持续竞争优势。 “SBC312支持8核处理器,可使用更小、更轻、更经济高效的机箱重新实施大量的传统应用,将多槽组态减少为单槽。”GE智能
[嵌入式]
GE新的3U VPX单板计算机拥有8核处理器,可实现最佳每瓦<font color='red'>效能</font>
小广播
最新手机便携文章
换一换 更多 相关热搜器件
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved