מנכ"ל Calypto: "צריך להשתחרר מהתלות ב-RTL"

5 נובמבר, 2014

מנכ"ל Calypto, סנג'יב קאול: "שפת RTL הפכה פופולרית מאוד בשוק כאשר מספר השערים בשבב עלה מעבר ל-50 אלף. כעת מספר השערים ברכיב SoC מתחיל להתקרב לכ-1.5 מיליארד שערים"

מנכ"ל Calypto, סנג'יב קאול: "שפת RTL הפכה פופולרית מאוד בשוק כאשר מספר השערים בשבב עלה מעבר ל-50 אלף. כעת מספר השערים ברכיב SoC מתחיל להתקרב לכ-1.5 מיליארד שערים, וזו כבר כמות שקשה לטפל בה באמצעות RTL"

הקושי הגובר להתמודד עם תכנון שבבי SoC גדולים הוא נושא שחוזר ועולה בשנתיים האחרונות כמעט בכל מפגש של אנשי תעשיית הסמיקונדקטורס. הסיבוך הרב, השימוש בעשרות ומאות מקורות IP נפרדים, והזמן הארוך שנמשך תהליך האימות מעוררים מחדש שאלות בדבר הדרך הנכונה כיום לתכנן שבבים.

כמעט ניתן לומר שהתעשייה נמצאת במשבר מתודולגי בתחום התכנון. האם קיים פתרון קסם לבעיה? לא בטוח. אבל יש חברות, כמו למשל Calypto מסן חוזה, קליפורניה, אשר דוחפות מוצרים שנועדו לרענן את תפישת התכנון. במקרה שלה, היא מציעה למתכננים לקפוץ בדרגה אחת למעלה, אל מעבר לשפת RTL המסורתית (Register Transfer Level).

הספין של מנטור גרפיקס

לאחרונה נפגש Techtime עם נשיא ומנכ"ל החברה, סנג'יב קאול במהלך סיור בעמק הסיליקון של GlobalPress. קאול הוא מוותיקי תעשיית ה-EDA בעולם. הוא מילא תפקידי ניהול בחברת Cadence והיה אחראי על תחום ה-RTL בחברת Synopsys. לדבריו, חברת Calypto הוקמה בשנת 2002 על-ידי קבוצת מהנדסים מחברת Mentor Graphics שהתחילו לבדוק כיצד ניתן לסייע למתכננים לבחור במיקרו-ארכיטקטורה המתאימה ביותר לצורכיהם.

חברת מנטור גרפיקס עזרה להם לבצע ספין אוף ועד היום היא המשקיע הגדול ביותר ב-Calypto, אשר מאז הרעיון הראשוני שהביא להקמתה פיתחה תפישה רחבה יותר. מנטור גם סיפקה לה את טכנולוגיית Deep Sequential Analysis, המספקת כניסה לתוך התכנון ברמת ה-RTL כדי לבצע בו תיקונים.

למעשה, קליפטו טוענת שהמוצרים שלה מסייעים לשנות את אופן התכנון של רכיבים חדשים. לדברי קאול, המשבר בתעשיית תכנון השבבים קשור לכמה תהליכים שהתחוללו בו-זמנית.

קאול: "עד לאחרונה, המהנדסים ידעו שבכל מספר שנים מתפתחת תהליך ייצור חדש, אשר מעניק להם ביצועים טובים יותר וטרנזיסטורים רבים יותר, בלא עליית מחירים. המגמה הזו נעצרה לאחר שהתעשייה החלה לייצר שבבים בגיאומטריה של 28 ננומטר. בתהליך הבא, של 20 ננומטר, המחיר של שער לוגי היה יקר יותר מאשר ב-28 ננומטר". למעשה, בכך הסתיים שהתהליך שהגדיר גורדון מור לפני 40 שנה ואשר קרוי "חוק מור".

"לכן הרבה מאוד צוותים החליטו להישאר בגיאומטריה של 22 ו-28 ננומטר. אבל כאן הם מתמודדים עם בעיה חדשה: הרכיבים החדשים הם עתירי אלגוריתמיקה והביצועים צריכים להמשיך ולהשתפר. פירוש הדבר שהם צריכים לשפר את התיכנון הפנימי, ולבחון מיקרו-ארכיטקטורות חדשות. יש צורך כלכלי בתכנון מחדש של בלוקים שלמים".

בעיית מאקרו במיקרו-ארכיטקטורה

"התכנון של שבב חדש כל-כך מורכב, שכיום קשה מאוד לבצע שינויים במיקרו-ארכיטקטורה אפילו כאשר מתברר שהיא גורמת לעלייה בצריכת ההספק או לירידה בביצועים. במקרים רבים המהנדסים נצמדים לפתרון אחד, מבלי להיות מודעים לכך שיש אפשרויות אחרות לממש את התכנון". בנוסף, קיימת דילמת ה-RTL: שפת תכנון החומרה הוותיקה מתקרבת לסוף דרכה.

"שפת RTL הפכה פופולרית מאוד בשוק כאשר מספר השערים בשבב עלה מעבר ל-50 אלף, והמהנדסים התקשו להתמודד עם התכנונים ברמת השער. לדעתנו כעת מתחולל תהליך דומה. מספר השערים ברכיב SoC מתחיל להתקרב לכ-1.5 מיליארד שערים, וזו כבר כמות שקשה לטפל בה באמצעות RTL. צריך לעבור לשפה עלית גבוהה יותר (High Level Synthesis)".

כיצד אתם עונים לצרכים הללו?

קאול: "כיום אנחנו מספקים לתעשייה את את תוכנת הפיתוח Catapult HLS. היא מסוגלת לקבל תכנונים שנכתבו בשפות כמו ANSI C/C++ או SystemC ולתרגם אותן לקוד RTL. היא גם מאפשרת לבצע את הסימולציה בשפה עלית, שבה היא מהירה פי כמה אלפים מסימולציה בשפת RTL. תהליך האימות הוא יקר וארוך מאוד. רק בחברת אינטל יש כיום 120 אלף שרתים העוסקים אך ורק בסימולציה של תכנוני שבבים".

בנוסף, היא מאפשרת למהנדסים לקבל המלצות על מיקרו-ארכיטקטורות אלטרנטיביות בכל שלב בתכנון, כדי להגיע לרמת יעילות מירבית. היום צריך לייעל את התהליך מכיוון שהקטנת גודל הצומת בשלב הייצור כבר אינה מהווה תרומה כלכלית. לדבריו, עד היום בוצעו כ-1,000 טייפאאוט באמצעות התוכנה. בין הלקוחות שרכשו אותה: גוגל, קואלקום, AMD, טושיבה ואפילו חברת CEVA הישראלית.

זה לא קשה לספק תמיכה גם ב-C וגם ב-SystemC?

"כאשר בדקנו את השוק התברר לנו שברמת השפות העיליות, יש מהנדסים המעדיפים C++ ויש מהנדסים המעדיפים SystemC. התברר שאנחנו חייבים לספק את שתי האופציות".

מהי המגמה הבולטת של השנים הבאות?

"הרבה מאוד מההתקדמות בתעשייה השבבים הושג בזכות השימוש החוזר ב-IP שפותח ב-RTL. אבל אנחנו רואים שיש עכשיו צורך כלכלי לתכנן מחדש חלק גדול מהבלוקים. הלקוחות שלנו מחפשים דרכים חדשות לשנות את שיטות התכנון המסורתיות שלהם".

פורסם בקטגוריות: חדשות , סמיקונדקטורס , תוכנה ותכנון אלקטרוני

פורסם בתגיות: featured