EDA中的多核技術(shù)

    “由于目前設(shè)計(jì)工程師所使用的服務(wù)器上多核CPU已經(jīng)比較普遍，但是以前仿真器只能在一個(gè)處理器上來(lái)運(yùn)行，我們?nèi)缃竦亩嗪思夹g(shù)可以將驗(yàn)證任務(wù)并行處理。”Smith強(qiáng)調(diào)如今EDA需要采用多核技術(shù)的必要性時(shí)說(shuō)道。實(shí)際上，早在2008年三月，新思科技就宣布了一份全面的實(shí)施多核技術(shù)的規(guī)劃，計(jì)劃在其驗(yàn)證、實(shí)現(xiàn)和制造平臺(tái)上廣泛配置先進(jìn)的并行、多線程及其他優(yōu)化的計(jì)算技術(shù)，以縮短芯片的研發(fā)周期。

    據(jù)新思科技介紹，目前在實(shí)現(xiàn)平臺(tái)上，多核技術(shù)已成為主流。同樣的事情即將在驗(yàn)證平臺(tái)上上演：VCS是驗(yàn)證過(guò)程中極其最重要的軟件，也是新思最為重要的產(chǎn)品之一，因此在4月7日，全球同步發(fā)布的VCS多核技術(shù)就顯得格外引人注目了。

    “新思科技一直致力于開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的優(yōu)化技術(shù)，推動(dòng)性能的提升。”新思科技高級(jí)副總裁兼驗(yàn)證部門(mén)總經(jīng)理ManojGandhi表示，“VCS多核技術(shù)構(gòu)建于非常成功的Roadrunner、Radiant和NativeTestbench優(yōu)化技術(shù)，能夠應(yīng)對(duì)現(xiàn)代驗(yàn)證工作中快速增長(zhǎng)的需求。這一新技術(shù)也為新思科技為多核計(jì)算平臺(tái)提供更多創(chuàng)新奠定了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)�！�

    為了保證VCS的驗(yàn)證速度每?jī)赡甓家�有兩倍至三倍的提升，新思科技采取了不同的技術(shù)。從最早的Compiled到之后的Roadrunner優(yōu)化、以及NativeTestbench、再到如今的多核技術(shù)，每一次都為VCS帶來(lái)了革新。

    “VCS采用的并行處理相比之前的驗(yàn)證效率提高兩倍，”Smith解釋道，“利用先進(jìn)的多核編譯器可以將Design、Testbench、Assertion、Coverage以及Debug等通過(guò)本征(Native)編譯，利用類(lèi)似于多線程工作原理，并行處理整個(gè)驗(yàn)證環(huán)境。”

    設(shè)計(jì)層面并行性(DLP)讓一個(gè)用戶能夠同時(shí)模擬一個(gè)核的多個(gè)實(shí)例（instance）、一個(gè)大型設(shè)計(jì)的多個(gè)部分、或者以上兩者的結(jié)合。應(yīng)用層面并行性（ALP）可以讓設(shè)計(jì)者在多核上同時(shí)運(yùn)行testbenches、斷言、覆蓋率和調(diào)試功能。DLP和ALP的結(jié)合優(yōu)化了多核CPU上的VCS性能。

    “我們從VCS的創(chuàng)新性優(yōu)化中不斷受益，”AMD公司專(zhuān)業(yè)驗(yàn)證中心總監(jiān)PaulTobin評(píng)價(jià)：“當(dāng)我們的工程師們?cè)谠O(shè)計(jì)中集成更多的內(nèi)核、在設(shè)計(jì)的性能、功耗和虛擬化之間尋找最佳平衡點(diǎn)的時(shí)候，我們的驗(yàn)證團(tuán)隊(duì)正是依靠VCS多核技術(shù)擁有的高速驗(yàn)證能力來(lái)在基于四核AMDOpteron處理器的服務(wù)器上來(lái)驗(yàn)證這些復(fù)雜設(shè)計(jì)的�！�

    精度與速度的完美結(jié)合

    隨著消費(fèi)電子的應(yīng)用日益廣泛，RF器件、模擬器件、存儲(chǔ)器、定制化數(shù)字電路以及數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)單元IP等應(yīng)用愈見(jiàn)復(fù)雜，因此對(duì)于模擬混合信號(hào)的仿真要求越來(lái)越高，不但是精度上有一定要求，而且為了保證產(chǎn)品能夠正常出貨，需要仿真速度的提升。

    新思新型的電路仿真解決方案——CustomSim，是將目前最優(yōu)秀的電路仿真技術(shù)NanoSim®、HSIM®和XA整合到統(tǒng)一的具有多核處理能力的仿真系統(tǒng)中，對(duì)于大型模擬電路和混合信號(hào)電路設(shè)計(jì)，最多能夠達(dá)到四倍的性能提升。

    “現(xiàn)有的仿真解決方案是有精度需要時(shí)利用純SPICE仿真器，有速度要求時(shí)用傳統(tǒng)的FastSPICE，但如今比如PLL電路，其中既有數(shù)字部分又有模擬部分，因此需要CustomSim類(lèi)型的仿真器�！毙滤寄�擬混合信號(hào)部門(mén)產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān)GrahamEtchells期望借助CustomSim平臺(tái)解決現(xiàn)有設(shè)計(jì)中的問(wèn)題。

    隨著計(jì)算技術(shù)、消費(fèi)品電路與移動(dòng)應(yīng)用技術(shù)的不斷融合，越來(lái)越復(fù)雜的模擬，數(shù)字，大規(guī)模存儲(chǔ)器電路都被集成到同一顆芯片上。為了驗(yàn)證這些混合信號(hào)電路設(shè)計(jì)，工程師們需要一套整合的電路仿真解決方案來(lái)有效地驗(yàn)證不同類(lèi)別的電路，包括定制的數(shù)字電路、模擬電路與存儲(chǔ)器電路。而且，這一解決方案還要具有必要的性能和準(zhǔn)確度來(lái)仿真數(shù)字模擬混合設(shè)計(jì)，如RF收發(fā)器、PLL和SigmaDelta轉(zhuǎn)換器。CustomSim解決方案正是滿足了這樣的需求，它是通過(guò)將業(yè)界最優(yōu)秀的仿真引擎與SynopsysVCS仿真器通過(guò)內(nèi)建的DKI無(wú)縫接口完成全片的驗(yàn)證。該解決方案被集成到統(tǒng)一的AMS驗(yàn)證環(huán)境中，統(tǒng)一的輸入、輸出、統(tǒng)一的SPICE模型，統(tǒng)一的波形分析工具，操作簡(jiǎn)單明了。

    芯片逐漸縮小的幾何尺寸以及越來(lái)越復(fù)雜的功耗管理技術(shù),對(duì)于單個(gè)晶體管和電路的安全工作范圍提出了巨大的挑戰(zhàn)和不斷增加的諸多限制。有些芯片的電學(xué)特性檢查需要手工完成，對(duì)工作效率帶來(lái)負(fù)面影響。例如，為了確保某個(gè)Block由于懸浮門(mén)，直流漏電通路引起的漏功耗不能僅通過(guò)動(dòng)態(tài)仿真驗(yàn)證，而CustomSim則提供一整套電路仿真解決方案，包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的本征電路檢查，可以快速識(shí)別違反設(shè)計(jì)規(guī)則的情況和功耗管理的漏洞，從而提升設(shè)計(jì)師的效率和信心。

    “由于在芯片設(shè)計(jì)過(guò)程中，各部分對(duì)于精度的需求不同，CustomSim的提出，就是針對(duì)不同的設(shè)計(jì)采用不同的仿真工具，為了確保精度與速度的統(tǒng)一�！毙滤假Y深顧問(wèn)工程師余曉文總結(jié)道。

    平臺(tái)化的解決方案

    隨著如今設(shè)計(jì)內(nèi)容的復(fù)雜化以及設(shè)計(jì)軟件的多樣化，從Cadence到新思科技，各家EDA公司都在走整合平臺(tái)路線。

    Discovery2009正是新思最近發(fā)布最新一代針對(duì)模擬/混合信號(hào)和數(shù)字設(shè)計(jì)的完整驗(yàn)證平臺(tái)，通過(guò)在整個(gè)平臺(tái)里采用新型多核仿真技術(shù)、本征設(shè)計(jì)檢驗(yàn)和全面的低功耗驗(yàn)證技術(shù)，Discovery2009能夠提供前所未有的驗(yàn)證能力。多核仿真技術(shù)與VCS功能性驗(yàn)證及CustomSim™統(tǒng)一電路仿真解決方案（VCS及CustomSim™是Discovery平臺(tái)兩個(gè)關(guān)鍵的組成部分）將能夠提供比之前解決方案快達(dá)四倍的驗(yàn)證速度。

    “隨著片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜性和多樣性的提高，更快的、統(tǒng)一的驗(yàn)證解決方案顯得尤為重要�！毙滤伎萍脊�司負(fù)責(zé)產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)的副總裁BijanKiani表示：“Discovery2009建立在十幾年技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)之上，提供統(tǒng)一的電路仿真、多核性能、本征設(shè)計(jì)檢測(cè)、和全面的低功耗驗(yàn)證功能，從而創(chuàng)造前所未有的性能。因此，Discovery平臺(tái)提供更高的生產(chǎn)力，使我們的客戶實(shí)現(xiàn)更快速的驗(yàn)證。”

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