cpu在流片之前怎么评估其性能,所谓的硅前评估测试。用FPGA模拟模拟,其他方法呢?求高人说下。


补充一下 @泰罗Taro 的答案,除了模拟器跟FPGA,现在synopsys之类的EDA公司还推出了一些通过专用硬体来加速模拟的emulation system,比如zebu,较模拟器来说,模拟速度有了不小的提高,而且相对FPGA来说,可以进行更大规模的模拟。实际上FPGA做原型验证的话,工作量很大,而且因为FPGA容量的限制,对于一个处理器来说,Xilinx家最大的V7还嫌太小,所以要把一个设计分割到多片FPGA上,比如Synopsys家的HAPS72就放了两块目前最大的v7 2000t,提高容量的代价就是要增加设计分割的工作量,满足时序变得非常困难

PS:推荐去评论区看看 @太初有为的评论


简单说,没看懂题目也没看懂前面几个回答。

FPGA一般是跑功能的,不是跑性能的。emulation也是一样,这都是为了保证功能正确。

性能一般就是STA呀。功耗等不够准确的话,跑spice 或者fastspice 。

这玩意儿准或者不准,根本没有标准。STA的库至少10-15%的margin,85度或者125度加上

工艺差可能性能/功耗差个20%。

当然如果以龙芯为准绳的话,我就不去找标准了。

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再次看了楼上几位的回答,特此做一下纠正。我和谢丹的回答准确的来讲应该是评估晶元的性能,职业使然,看到流片直接将其归类为晶元。对ee的工程师来讲更愿意从物理的角度去解释,对CS的工程师来讲更愿意从数学的角度去解释。在CPU的设计中架构决定了主要性能,而这种性能在物理设计者的眼中就是功能。

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只说数字。赞同谢丹的说法。fpga只是验证功能,具体性能应该包括能跑多快,功耗如何,漏电大小,是否耐高低温等。频率由sta来保证,sta越严格性能越好,对于功耗,会借助model进行模拟,使用eda工具计算,signoff标准越严格,性能越好。总的来说整体性能在流片全部需要借助model来分析,model越悲观,signoff标准越严格,则性能越好。

模拟又有模拟自己的准则,但一条不变,性能好坏很大程度取决于model是否准。


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www.synopsys.com图标

系统端各种C++模型。

晶元端各种STA,gate level simulation 模型,然后把数据反馈到以上的C++模型中。


除了搭fpga原型,还可以用模拟加速器,三大eda厂商都有对应的产品,cadence的palladium,mentor的veloce,synopsys的zebu,从用户的角度来看,前两者软硬体界面相似度很高,虽然一个基于专用cpu,一个基于专用fpga;zebu相比前面两个大块头明显袖珍很多,性能也会好一些,但它的io一直是个短板

http://techreport.com/review/28126/semiconductors-from-idea-to-product

Semiconductors from idea to product

The story of how chips are made

http://www.amazon.com/Pentium-Chronicles-Passion-Politics-Landmark/dp/0471736171/ref=sr_1_1?ie=UTF8qid=1432992488sr=8-1keywords=pentium+book

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