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Multi-die系统迅速成为hyperscalers的架构选择,开发人员的自动车辆,和移动设计师。作为一个单独的包和异构死了,或者chiplets,这些系统提供了一个途径降低功率和提高性能计算密集型应用的时代,由于摩尔定律的收益被放缓。
在开发multi-die整体soc系统可以按照类似的验证流程,每一步都必须考虑从一个死一个系统的视角。这是否意味着验证multi-die系统更难吗?有独特的挑战,可以肯定的是,但正确的框架,流程,和技术,这些挑战是可以克服的。
继续读下去,你需要知道了解multi-die系统验证。您还可以获得额外的见解通过观看我们的随需应变,这部系列讲座,“Multi-Die要求系统成功。”系列涵盖multi-die系统趋势和挑战,建筑设计初期,共同设计和系统分析,die-to-die连接,验证,和系统的健康。
三个关键挑战Multi-Die系统验证
Multi-die系统可能包括:
- 2.5 d包包含interposer-mounted chiplets
- 常规结构的3 d堆叠,如内存和fpga
- 异构栈安装在插入器/桥梁
- 递归组合配方,本质上是栈的栈系统分区平衡吞吐量和能量
这些配置代表一个独立的组合制造模具互联通过沟通面料,使设计与一个巨大的规模。还有一批新的组件来处理,包括肿块,micro-bumps,在矽通过(tsv),插入器和互连的桥梁。由于规模和复杂性的增加,逐步求精的设计流典型的单片soc不会在这里工作。单片soc架构设计后,团队通常编写RTL和测试,发现问题,并可能改变架构,根据需要将这些步骤之间来回。那么是时候合成,时机分析,更多的变化,估计,更多的变化,等等。这些逐步求精的步骤继续随着设计更接近成为一个物理芯片。这种流动与multi-die系统体系结构是不可能的,因为模具已经制造和所有组件必须从系统级的角度验证。相反,系统级聚合的概念需要被集成到流程。
让我们强调验证multi-die系统的三个关键的挑战,以及我们需要解决这些问题:
- 系统验证必须验证假设在建筑设计时,考虑的参数包括die-to-die通信延迟,抖动,一致性,权力,保证交付和错误。相比之下,延迟是唯一考虑整体出类拔萃。可以缓解这一挑战与multi-die系统采用标准die-to-die接口等通用Chiplet互连表达(UCIe) IP随着验证IP。
- 设计规模和复杂性加剧验证。可伸缩的模拟和仿真模型以及系统集成方法论可以提供所需的容量和性能。
- 知道什么时候验证完成后很难确定。文明程度的缺陷不能固定在系统层面上,如此详尽的验证个人死亡与综合功能覆盖率是必要的。这使得系统级验证关注场景使用显式的覆盖模型,例如,确保数据到达正确的位置和预期的吞吐量和延迟。
系统级验证方法获得先机
作为一项最佳实践,设计团队必须模型,列出,并验证其multi-die设计系统的上下文中。使用这种方法,许多设计方面和optimizations-from die-to-die交流水平和垂直分区和布局,权力,和热考虑现在变得架构决策。大部分的工作必须在早期,当变化仍然可行的优化设计。一个端到端合作勘探和共同的技术框架,架构,算法可以为建筑提供一个途径探索,允许快速估计PPA的一系列工作负载。
验证时multi-die系统,然而,一旦它的每个个体块设计和验证,并系统组装,系统必须得到证实。这可能适用的流程模块化的方法,就像董事会层面验证。
Multi-die系统验证应关注:
- 复杂的功能跨多个死亡
- multi-die功能的表现是一个函数
- 功能性场景
基本功能测试是组装和模拟的RTL系统中死去。你怎么处理这个当可能有编译问题模拟(这需要你避免名称冲突)和容量的影响(compute-server可能没有足够的内存来建立和执行仿真)?可以文明程度testbenches被重用和/或同步?仿真可以分布在多个服务器吗?
组装multi-die系统仿真时,拥有一个单一可执行文件模拟系统聚合可以有效的和有效的方法。然而,简单地编译所有死在一起可能会引发名称冲突。如果你可以分析每个死在一个单独的图书馆吗?基于这种方法,相同的名称(或模块)可以用于多个死了,没有名称冲突。系统组合应该只需要顶级装配和配置文件,不需要更改per-die代码。
处理能力和性能问题
死亡加速异构集成,全面Synopsys对此Multi-Die系统解决方案包括电子设计自动化(EDA)和IP产品架构勘探早期,快速软件开发和系统验证、有效模/包合作设计、健壮、安全die-to-die连接,和增强制造和可靠性。multi-die系统验证,两个关键组件的解决方案Synopsys对此平台架构师™虚拟原型设计解决方案Synopsys对此投®功能验证的解决方案。平台架构师解决方案支持虚拟样机对早期建筑勘探和早期的软件开发和硬件性能验证。风投们的解决方案,这档节目的特点就是行业最高的性能仿真和约束求解引擎,使左移位在验证流在设计周期的早期。风险投资的新功能解决方案使得multi-die的分布式仿真系统,解决验证能力和可伸缩性问题通过允许一个大型模拟运行通过参与多个可执行文件分解成更小的部分。一个Synopsys对此客户报告说模拟multi-chip GPU完成通过分布式仿真快2倍而他们的传统方法。
模拟和仿真系统的容量multi-die系统成为关心世界,所有模具和记忆系统不适合在一个计算服务器。分布式仿真地址。模块化,billion-gateSynopsys对此瘤牛®仿真系统提供所需的能力验证整个系统在一个可扩展的和可扩展的方式,而混合动力和基于云的模拟提供额外的方法来减少容量约束和提供更高的吞吐量。
作为最后一步验证流程,整个multi-die系统需要连接到真实世界的测试人员,或至少代表实际操作的虚拟测试人员。只有这样系统可以充分验证。Synopsys对此提供了模型,交易人(包括虚拟测试人员),与我们的模拟器和速度适配器可以使用加速系统验证。