Synopsys חשפה בישראל מודול להדמיית צריכת ההספק של SoC כבר בשלבי התכנון המוקדמים

28 ינואר, 2015

בסמינר הטכנולוגי של חברת Synopsys נחשף פתרון חדש שעדיין לא הוכרז, המאפשר לבצע הדמייה של צריכת ההספק בשבב כבר בשלבי התכנון המוקדמים, כדי לייעל גם את הארכיטקטורה שלו - וגם את התוכנות הנכתבות עבורו

בסמינר הטכנולוגי של חברת Synopsys נחשף פתרון חדש שעדיין לא הוכרז, המאפשר לבצע הדמייה של צריכת ההספק בשבב כבר בשלבי התכנון המוקדמים. הפתרון מאפשר לייעל גם את הארכיטקטורה וגם את התוכנות הנכתבות עבור ה-SoC

חברת Synopsys חשפה בחודש שעבר בסמינר הטכנולוגי שנתנה למתכנני שבבים ישראלים, פתרון חדש המאפשר להעריך את צריכת ההספק של SoC או של מודולים בתוך ה-SoC, כבר בשלבי הפיתוח הראשונים. הסמינר התמקד בנושא Power Analysis בתכנון שבבים.

מדובר בתוסף בשם Power Analysis Monitor, המתאים לכלי התכנון הקיימים שלה, דוגמת Synopsys Platform Architect ו-Virtualizer. התוסף עדיין לא הוכרז רשמית, אולם סינופסיס החלה להציג אותו בפני הלקוחות במסגרת מפגשים ישירים בלבד.

מנהל השיווק של Platform Architect בסינופסיס, פטריק שרידן, גילה ל-Techtime שהפתרון החדש מתאים לכל הפלטפורמות הווירטואליות שעובדות ב-Synopsys Platform Architect וב-Virtualizer, גם מגרסאות ישנות, מכיוון שמדובר בהוספת שכבה נוספת על גבי הסימולציה של השבב.

המתכננים מתבקשים להפסיק לנחש

שרידן: "בנוסף לבדיקה הפונקציונלית של התכנון, המערכת החדשה מבצעת הדמייה של צריכת ההספק הדינמית של השבב ושל המודולים השונים בתוכו. מדובר ביכולת חשובה מאוד, משום שכיום הדבר מבוסס במידה רבה על ניחוש, כאשר המתכננים מקבלים את המידע האמתי רק בסיום תהליך התכנון.

"הבעיה העיקרית נובעת מכך שברכיבים הכוללים יחידות עיבוד רבות, דוגמת מעבדי CPU, DSP, GPU ומאיצי-עזר נוספים, קשה מאוד לחשב את צריכת ההספק האמיתית. התהליכים בתוך השבב מאוד דינמיים, משתנים במהירות וכוללים מרכיבים בלתי צפויים רבים. הרבה יותר קל לקבל את התשובה באמצעות הדמייה מאשר באמצעות חישוב.

"המערכת שהצגנו מאפשרת לארכיטקט לקבל את ההדמייה של צריכת ההספק במודולים השונים כבר בשלבי התכנון הראשוניים, בהתאם למשימות שהרכיב מבצע. הארכיטקט יכול לשחק עם פרמטרים שונים, כמו תדר העבודה של כל מודול ומתח ההפעלה של כל מודול, כדי להימנע מבעיות של תכנון-יתר או תכנון חסר (Under Design או Over Design)".

ראוי לציין שהתוסף החדש פועל במסגרת מאמץ תעשייתי להגדיר שכבת תוכנה לביצוע הדמיית צריכת ההספק. המאמץ מרוכז כיום על-ידי קבוצת Unified Power Format ב-IEEE, המגדירה את התקן IEEE Standard 1801. במסגרת זאת הוקמו בחודש ספטמבר 2014 שתי קבוצות עבודה חדשות, IEEE P2416 ו- IEEE P2415, אשר יגדירו את הדקדוק הפנימי של שכבת ניטור ההספק בשבבים הנמצאים בתכנון.

לדברי שרידן, יש לשימוש בתוסף ההדמייה החדש גם היבט מפתיע. "הכוונה היא שגם מהנדסי התוכנה יהיו מודעים לבעיות ההספק כאשר הם מתכנתים את השבב. יחידות העיבוד השונות בתוך ה-SoC משתפות ביניהן משאבים כמו זיכרון וערוצי תקשורת פנימיים. לתוכנה יש השפעה גדולה על העומס המוטל על המעבדים הפנימיים, ולכן על צריכת ההספק של השבב או של המודולים הנפרדים שבתוכו".

סמינר Attack Your SoC Power Challenges

הסמינר שנערך במלון דן אכדיה בהרצליה התמקד בסוגיית ההתמודדות עם בעיות ההספק של ה-SoC באמצעות Virtual Prototyping כבר בשלבי התכנון הראשונים. במסגרתו הוענקו שתי הדרכות מרכזיות: היבטי הספק בקביעת הארכיטקטורה של הרכיב והיבטי הספק בכתיבת התוכנה עבור הרכיב.

ההרצאה הראשונה התמודדה עם שאלות טיפוסיות כמו כיצד לחלק את העבודה בתוך הרכיב בין מאיצי-עזר ומעבדים דוגמת CPU, GPU ו-DSP והגדרת המספר האופטימלי של מעבדים, כיצד לחלק את השבב למתחמי הספק נפרדים כדי להתאים להם את המתחים והתדרים הדרושים לצריכת הספק אופטימלית, וכיצד מבטיחים את מימושה של עקומת ההספק הנדרשת.

ההדרכה השנייה התמקדה בנושא חשוב המוזנח לעתים רבות: השפעת התוכנה על צריכת ההספק. הפונקציות בעלות ההשפעה על צריכת ההספק, כמו תפקוד מערכת הפעלה והאפליקציות, מתפזרות לרוחב כל המערכת, מליבות העיבוד עצמן, החיישנים, המודמים, הדיסקים הקשיחים וכל המודולים הקשורים למערכת.

מכאן, שבאג או תכונה שגויה בתוכנה, יכולים להאיץ את התרוקנות הסוללה של האבזר. כאשר מדובר בשרת, למשל, באג בדרייבר יכול למנוע ממנו לעבור לעבודה בפרופיל הספק נמוך כאשר אין צורך בביצועים מקסימליים. מהנדסי התוכנה צריכים להיות מודעים לכך שיש להם השפעה מרחיקת לכת על צריכת ההספק של המוצר הסופי. ההדרכה הציגה דרכים להתמודד עם התופעה, במיוחד באמצעות כלים של Virtual prototypes עבור מהנדסי תוכנה.

למידע נוסף: Power and Performance Optimization for Multicore SoCs

פורסם בקטגוריות: חדשות , סמיקונדקטורס , תוכנה ותכנון אלקטרוני