在新的電力電子時(shí)代，更高功率的開(kāi)關(guān)被集成到大型片上系統(tǒng) （SoC） 設(shè)計(jì)中，傳統(tǒng)方法正被更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)所取代。這不可避免地增加了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，在這里，下一代仿真工具可以幫助設(shè)計(jì)人員更詳細(xì)、更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)系統(tǒng)、RTL 和門級(jí)的功耗。

FinFET工藝技術(shù)的出現(xiàn)，帶來(lái)了靜態(tài)泄漏的重大改進(jìn)；然而，動(dòng)態(tài)功率仍然是智能設(shè)備和數(shù)據(jù)中心芯片的主要關(guān)注點(diǎn)。因此，一種新模型正在出現(xiàn)，它在仿真期間繪制開(kāi)關(guān)活動(dòng)并將信息傳遞給功率分析工具。

1. 傳統(tǒng)的功率分析包括分兩步執(zhí)行的基于文件的流程。

傳統(tǒng)的功耗估計(jì)方法采用基于文件的流程，該流程被饋送到功耗分析工具中。模擬器或仿真器以開(kāi)關(guān)活動(dòng)交換格式 （SAIF） 文件或信號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)文件（如 FSDB 或 VCD）跟蹤開(kāi)關(guān)活動(dòng)。這些文件被饋送到功率估計(jì)工具，以找出平均和峰值功率使用。

這種方法適用于具有幾百萬(wàn)門的較小芯片，但對(duì)于較大的 SoC 設(shè)計(jì)，文件變得難以管理。因此，功耗估算工具讀取和處理這些文件需要很長(zhǎng)時(shí)間，有時(shí)無(wú)法處理大文件。

替換基于文件的流程

Mentor Graphics 的 Veloce 仿真系統(tǒng)使工程師能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)大型芯片的功耗，首先消除基于文件的兩步流程，然后將仿真器與功耗分析工具緊密集成。

Veloce 電源應(yīng)用程序（在實(shí)際操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序行為的幫助下）識(shí)別并縮放產(chǎn)生功率峰值的開(kāi)關(guān)活動(dòng)。它甚至包括識(shí)別可能威脅電源設(shè)計(jì)的開(kāi)關(guān)活動(dòng)時(shí)間框架。與基于文件的功率圖表（可能需要一周多的時(shí)間才能生成 1 億門設(shè)計(jì)的活動(dòng)圖）不同，Veloce 只需 15 分鐘即可完成任務(wù)。

電源設(shè)計(jì)的下一階段是找出這些峰值在芯片設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的位置以及導(dǎo)致它們的原因。輸入動(dòng)態(tài)讀取波形API，它將當(dāng)前基于 SAIF/FSDB/VCD 文件的方法替換為從仿真器到功率估計(jì)工具的實(shí)時(shí)流式切換數(shù)據(jù)。開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)直接提供給功率分析工具（Ansys 的 PowerArtist），而不是通過(guò)文件傳遞。

2. Mentor 的 Veloce 仿真器通過(guò)將動(dòng)態(tài)讀取波形 API 與功率分析工具集成，提供準(zhǔn)確的門級(jí)功率分析。

總體而言，Veloce 電源應(yīng)用程序和動(dòng)態(tài)讀取波形 API 有助于在系統(tǒng)級(jí)別進(jìn)行更高效的電源分析，這是基于文件的流程無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。恰當(dāng)?shù)睦樱篤eloce 仿真器與功耗分析運(yùn)行時(shí)集成的早期用戶見(jiàn)證了 5 到 10 倍的性能提升。這很強(qiáng)大。

審核編輯：郭婷