ASIC和SoC設(shè)計(jì)中嵌入式存儲(chǔ)器的優(yōu)化
在傳統(tǒng)的大規(guī)模ASIC和SoC設(shè)計(jì)中,芯片的物理空間大致可分為用于新的定制邏輯、用于可復(fù)用邏輯(第三方IP或傳統(tǒng)的內(nèi)部IP)和用于嵌入式存儲(chǔ)三部分。
當(dāng)各廠商為芯片產(chǎn)品的市場(chǎng)差異化(用于802.11n的無線DSP+RF、藍(lán)牙和其他新興無線標(biāo)準(zhǔn))而繼續(xù)開發(fā)各自獨(dú)有的自定義模塊,第三方IP(USB核、以太網(wǎng)核以及CPU/微控制器核)占用的芯片空間幾乎一成未變時(shí),嵌入式存儲(chǔ)器所占比例卻顯著上升(參見圖1)。
圖1:當(dāng)前的ASIC和SoC設(shè)計(jì)中,嵌入式存儲(chǔ)器在總可用芯片空間中所占比例逐漸升高。
Semico Research 2013年發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,大多數(shù)SoC和ASIC設(shè)計(jì)中,各式嵌入式存儲(chǔ)器占用的芯片空間已超過50%.此外,許多大規(guī)模SoC嵌入式存儲(chǔ)器的使用目的和主要性能也各不相同,如圖2所示。
圖2:多核SoC的各種嵌入式存儲(chǔ)器IP.
由于可以根據(jù)設(shè)計(jì)目的,通過采用正確的SoC存儲(chǔ)器類型來優(yōu)化設(shè)計(jì),因此,對(duì)于設(shè)計(jì)師來說,利用各種存儲(chǔ)器IP具有非常重要的意義。設(shè)計(jì)師可通過恰當(dāng)分配各種存儲(chǔ)器IP所占比例,實(shí)現(xiàn)速度、功耗、空間(密度)以及非易失性等各種性能參數(shù)的優(yōu)化。
嵌入式存儲(chǔ)器的主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
各種應(yīng)用設(shè)計(jì)中,最佳存儲(chǔ)器IP的確定主要基于以下5個(gè)驅(qū)動(dòng)因素,如圖3所示:
1功率
2速度
3可靠性/良率
4密度
5成本
圖3:確定存儲(chǔ)器IP的主要因素。
通過對(duì)上述各性能決定要素進(jìn)行權(quán)衡,可得到最優(yōu)解決方案。許多情況下,存儲(chǔ)器編譯器可根據(jù)輸入存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)生成流程中的各種驅(qū)動(dòng)因素,自動(dòng)生成性能經(jīng)過優(yōu)化的特定存儲(chǔ)器IP.同樣重要的是,存儲(chǔ)器IP的支持性結(jié)構(gòu)應(yīng)適用可靠的驗(yàn)證方法,且生成的IP良率最高。最后,為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量與質(zhì)量的最優(yōu)化,存儲(chǔ)器編譯器還應(yīng)直接生成GDSII,無需人工干預(yù)或調(diào)整。其他要素還包括良好的設(shè)計(jì)余量控制、對(duì)自動(dòng)測(cè)試圖形向量生成和內(nèi)建自測(cè)試(BIST)的支持。此外,最好具備通過BIST的單步執(zhí)行進(jìn)行硅片調(diào)試的功能。
評(píng)論