EDA中的多核技術
“由于目前設計工程師所使用的服務器上多核CPU已經比較普遍,但是以前仿真器只能在一個處理器上來運行,我們如今的多核技術可以將驗證任務并行處理?!盨mith強調如今EDA需要采用多核技術的必要性時說道。實際上,早在2008年三月,新思科技就宣布了一份全面的實施多核技術的規劃,計劃在其驗證、實現和制造平臺上廣泛配置先進的并行、多線程及其他優化的計算技術,以縮短芯片的研發周期。
據新思科技介紹,目前在實現平臺上,多核技術已成為主流。同樣的事情即將在驗證平臺上上演:VCS是驗證過程中極其最重要的軟件,也是新思最為重要的產品之一,因此在4月7日,全球同步發布的VCS多核技術就顯得格外引人注目了。
“新思科技一直致力于開發創新的優化技術,推動性能的提升。”新思科技高級副總裁兼驗證部門總經理ManojGandhi表示,“VCS多核技術構建于非常成功的Roadrunner、Radiant和NativeTestbench優化技術,能夠應對現代驗證工作中快速增長的需求。這一新技術也為新思科技為多核計算平臺提供更多創新奠定了一個堅實的基礎?!?
為了保證VCS的驗證速度每兩年都要有兩倍至三倍的提升,新思科技采取了不同的技術。從最早的Compiled到之后的Roadrunner優化、以及NativeTestbench、再到如今的多核技術,每一次都為VCS帶來了革新。
“VCS采用的并行處理相比之前的驗證效率提高兩倍,”Smith解釋道,“利用先進的多核編譯器可以將Design、Testbench、Assertion、Coverage以及Debug等通過本征(Native)編譯,利用類似于多線程工作原理,并行處理整個驗證環境?!?
設計層面并行性(DLP)讓一個用戶能夠同時模擬一個核的多個實例(instance)、一個大型設計的多個部分、或者以上兩者的結合。應用層面并行性(ALP)可以讓設計者在多核上同時運行testbenches、斷言、覆蓋率和調試功能。DLP和ALP的結合優化了多核CPU上的VCS性能。
“我們從VCS的創新性優化中不斷受益,”AMD公司專業驗證中心總監PaulTobin評價:“當我們的工程師們在設計中集成更多的內核、在設計的性能、功耗和虛擬化之間尋找最佳平衡點的時候,我們的驗證團隊正是依靠VCS多核技術擁有的高速驗證能力來在基于四核AMDOpteron處理器的服務器上來驗證這些復雜設計的。”
精度與速度的完美結合
隨著消費電子的應用日益廣泛,RF器件、模擬器件、存儲器、定制化數字電路以及數字標準單元IP等應用愈見復雜,因此對于模擬混合信號的仿真要求越來越高,不但是精度上有一定要求,而且為了保證產品能夠正常出貨,需要仿真速度的提升。
新思新型的電路仿真解決方案——CustomSim,是將目前最優秀的電路仿真技術NanoSim®、HSIM®和XA整合到統一的具有多核處理能力的仿真系統中,對于大型模擬電路和混合信號電路設計,最多能夠達到四倍的性能提升。
“現有的仿真解決方案是有精度需要時利用純SPICE仿真器,有速度要求時用傳統的FastSPICE,但如今比如PLL電路,其中既有數字部分又有模擬部分,因此需要CustomSim類型的仿真器?!毙滤寄M混合信號部門產品營銷總監GrahamEtchells期望借助CustomSim平臺解決現有設計中的問題。
隨著計算技術、消費品電路與移動應用技術的不斷融合,越來越復雜的模擬,數字,大規模存儲器電路都被集成到同一顆芯片上。為了驗證這些混合信號電路設計,工程師們需要一套整合的電路仿真解決方案來有效地驗證不同類別的電路,包括定制的數字電路、模擬電路與存儲器電路。而且,這一解決方案還要具有必要的性能和準確度來仿真數字模擬混合設計,如RF收發器、PLL和SigmaDelta轉換器。CustomSim解決方案正是滿足了這樣的需求,它是通過將業界最優秀的仿真引擎與SynopsysVCS仿真器通過內建的DKI無縫接口完成全片的驗證。該解決方案被集成到統一的AMS驗證環境中,統一的輸入、輸出、統一的SPICE模型,統一的波形分析工具,操作簡單明了。
芯片逐漸縮小的幾何尺寸以及越來越復雜的功耗管理技術,對于單個晶體管和電路的安全工作范圍提出了巨大的挑戰和不斷增加的諸多限制。有些芯片的電學特性檢查需要手工完成,對工作效率帶來負面影響。例如,為了確保某個Block由于懸浮門,直流漏電通路引起的漏功耗不能僅通過動態仿真驗證,而CustomSim則提供一整套電路仿真解決方案,包括靜態和動態的本征電路檢查,可以快速識別違反設計規則的情況和功耗管理的漏洞,從而提升設計師的效率和信心。
“由于在芯片設計過程中,各部分對于精度的需求不同,CustomSim的提出,就是針對不同的設計采用不同的仿真工具,為了確保精度與速度的統一?!毙滤假Y深顧問工程師余曉文總結道。
平臺化的解決方案
隨著如今設計內容的復雜化以及設計軟件的多樣化,從Cadence到新思科技,各家EDA公司都在走整合平臺路線。
Discovery2009正是新思最近發布最新一代針對模擬/混合信號和數字設計的完整驗證平臺,通過在整個平臺里采用新型多核仿真技術、本征設計檢驗和全面的低功耗驗證技術,Discovery2009能夠提供前所未有的驗證能力。多核仿真技術與VCS功能性驗證及CustomSim™統一電路仿真解決方案(VCS及CustomSim™是Discovery平臺兩個關鍵的組成部分)將能夠提供比之前解決方案快達四倍的驗證速度。
“隨著片上系統設計復雜性和多樣性的提高,更快的、統一的驗證解決方案顯得尤為重要?!毙滤伎萍脊矩撠煯a品營銷的副總裁BijanKiani表示:“Discovery2009建立在十幾年技術創新的基礎之上,提供統一的電路仿真、多核性能、本征設計檢測、和全面的低功耗驗證功能,從而創造前所未有的性能。因此,Discovery平臺提供更高的生產力,使我們的客戶實現更快速的驗證。”