cpu在流片之前怎麼評估其性能,所謂的硅前評估測試。用FPGA模擬模擬,其他方法呢?求高人說下。


補充一下 @泰羅Taro 的答案,除了模擬器跟FPGA,現在synopsys之類的EDA公司還推出了一些通過專用硬體來加速模擬的emulation system,比如zebu,較模擬器來說,模擬速度有了不小的提高,而且相對FPGA來說,可以進行更大規模的模擬。實際上FPGA做原型驗證的話,工作量很大,而且因為FPGA容量的限制,對於一個處理器來說,Xilinx家最大的V7還嫌太小,所以要把一個設計分割到多片FPGA上,比如Synopsys家的HAPS72就放了兩塊目前最大的v7 2000t,提高容量的代價就是要增加設計分割的工作量,滿足時序變得非常困難

PS:推薦去評論區看看 @太初有為的評論


簡單說,沒看懂題目也沒看懂前面幾個回答。

FPGA一般是跑功能的,不是跑性能的。emulation也是一樣,這都是為了保證功能正確。

性能一般就是STA呀。功耗等不夠準確的話,跑spice 或者fastspice 。

這玩意兒準或者不準,根本沒有標準。STA的庫至少10-15%的margin,85度或者125度加上

工藝差可能性能/功耗差個20%。

當然如果以龍芯為準繩的話,我就不去找標準了。

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再次看了樓上幾位的回答,特此做一下糾正。我和謝丹的回答準確的來講應該是評估晶元的性能,職業使然,看到流片直接將其歸類為晶元。對ee的工程師來講更願意從物理的角度去解釋,對CS的工程師來講更願意從數學的角度去解釋。在CPU的設計中架構決定了主要性能,而這種性能在物理設計者的眼中就是功能。

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只說數字。贊同謝丹的說法。fpga只是驗證功能,具體性能應該包括能跑多快,功耗如何,漏電大小,是否耐高低溫等。頻率由sta來保證,sta越嚴格性能越好,對於功耗,會藉助model進行模擬,使用eda工具計算,signoff標準越嚴格,性能越好。總的來說整體性能在流片全部需要藉助model來分析,model越悲觀,signoff標準越嚴格,則性能越好。

模擬又有模擬自己的準則,但一條不變,性能好壞很大程度取決於model是否準。


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www.synopsys.com圖標

系統端各種C++模型。

晶元端各種STA,gate level simulation 模型,然後把數據反饋到以上的C++模型中。


除了搭fpga原型,還可以用模擬加速器,三大eda廠商都有對應的產品,cadence的palladium,mentor的veloce,synopsys的zebu,從用戶的角度來看,前兩者軟硬體界面相似度很高,雖然一個基於專用cpu,一個基於專用fpga;zebu相比前面兩個大塊頭明顯袖珍很多,性能也會好一些,但它的io一直是個短板

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

The Pentium Chronicles: The People, Passion, and Politics Behind Intels Landmark Chips
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