發布日期：2022-07-15 點擊率：22
飛利浦半導體公司兩年多來對系統級芯片設計方法的不斷革新終于取得成果:它的Nx-Builder實驗項目已經完成第一個設計出帶。
Nx-Builde提供了拖放、框圖級設計流程,可以自動調用電子IP庫、配置必要的模塊、為仿真和綜合創建工具腳本、產生驗證套件、插入可測性設計結構,甚至建立行為模型。按照設想,該工具可以輔助大型和小型公司的設計師,幫助他們通過整個出帶和軟件集成過程,同時提供經過驗證的IP以及飛利浦專業設計師的豐富經驗。
“飛利浦的不斷努力已經使該公司成為復用技術的領先者。”明導資訊公司Platform Express產品經理John Wilson表示。Platform Express是飛利浦Nx-Builder項目的一個部分。
“Nx-Builder的意義在于它是一種可以幫助設計師實現SoC設計自動化的方法學。”Denali軟件公司行銷副總裁Kevin Silver說。他的公司為Nx-Builder流程提供了一款工具。事實上,Nx-Builder的思想來源于Spirit聯盟??一家致力于通過標準化推進IP復用的行業組織。
Nx-Builder是一個投入巨資的項目,它可能改變工程師的工作方式,包括他們的工具選擇、日常實踐,甚至他們自我實現的途徑。飛利浦半導體復用技術部技術與標準總監Ralph von Vignau認為這是一塊相當難啃的骨頭。
電子工業向消費類市場發展的趨勢已經縮短了產品生命周期,從而提高了上市時間要求。“上市時間已經成為設計的主要考慮因素,甚至比裸片尺寸還更重要。”von Vignau指出。
如果開發時間非常寶貴,那么解剖開發過程并確定可以節省時間的階段將是非常重要的。因此,設計復用成為加快進度和減少風險的關鍵要素。
飛利浦的分析報告指出,當設計師能夠用模塊組成設計而不是根據功能要求設計單獨電路時,就能發現目前的設計方法學還存在可以繼續改進的空間。例如,對設計團隊以外的工程師來說,其中不可見的過程之一是創建腳本。我們不僅需用腳本安排工具執行的進度,還要用它來控制仿真器和綜合引擎等大型功能的運作。
“生成腳本花去了設計師大量寶貴的時間。”von Vignau說,“更糟的是,我們經常發現那些必須編寫或修改腳本的設計師并不非常熟悉腳本,他們常犯錯誤。由于錯誤的綜合腳本導致芯片設計失敗的例子就在我們身上發生過。”
另一個可以改進的領域是驗證。該任務不僅需要耗費大量時間,而且除非十分小心,否則很容易在不注意的情況下產生邏輯錯誤。
即使是預先驗證過的IP也不一定管用。“我們曾有過這樣的案例:某個IP已經在芯片中使用過兩年,但當把它引入Nx環境中時我們發現了許多錯誤。”von Vignau說。另外,驗證還需要解決互連模塊時可能引起的所有錯誤。
飛利浦的分析報告指出,如果在這些領域取得進展,所獲得的回報將很快補償巨額的前端投資。“Nx-Builder不僅僅是輔助設計的工具,”von Vignau表示,“它已經成為飛利浦半導體獲得差異性優勢的來源。我們正在認真考慮在公司之外公開討論它。”
目前為止,用Nx-Builder設計的一款芯片已經在出帶中；另一款芯片預計在今年8月出帶。“我們看到飛利浦的其他設計師開始使用Nx開發子系統。”von Vignau說,“在未來6個月內,設計師不僅將在設計中整合水平的應用子系統,而且會設計出自己的垂直IP。這些IP能夠在Nx系統中工作,并被其他設計師采用。”
“這樣做可以自然生成首次成功的模塊,無需設計團隊付出額外努力為適應Nx而修改他們的IP。”他說。
下面的評論雖然不一定實際但對Nx-Builder項目來說非常重要:它遵守開放源碼規則。不是所有的IP模塊都是集中開發或者集中評估和驗證的。相反,模塊的每個用戶貢獻注釋、勘誤和修正,然后再整合進庫中。這不僅非常方便,而且是系統的一個重要特點。它意味著Nx-Builder在飛利浦的成功依賴于每個設計師改變他們行為、甚至職業態度的自覺意愿。
飛利浦公司復用技術部開發了水平IP,并貢獻到庫中。以此為基礎,飛利浦的每個設計團隊通過整合自己開發的、用于Nx的垂直IP模塊可以創建子系統,然后按照其方法學組裝子系統。
但這樣做要求設計師在認為是開銷任務上舍得花時間。
“許多設計師的第一反應是他們沒有時間,因為他們的時間壓力已經很大了。”von Vignau表示。但隨著庫的增長,高級設計師開始看到Nx是削減整體設計時間的有效途徑,即使它意味著要在前期花費一定的時間。
隨著項目的進展,von Vignau發現一些工程師的態度開始發生改變,從拒絕到接受甚至感到自豪。“我們把設計師的名字記錄在整合進庫的任何模塊上。”他說,“這不僅能讓人知道他設計的模塊被廣泛使用,而且當它應用到新的環境中被其它設計師修改時,人們能知道這是誰設計的。現在,有些設計師專門在庫中尋找某位設計師的作品。”
“飛利浦的先進復用理念使它成為擴展Platform Express應用范圍的絕佳合作伙伴。”明導公司的Wilson說,“飛利浦在IP存儲和建檔方面擁有非常完善的方法,因此很容易實現流程的自動化。”
Wilson認為,原則上Nx對小公司的價值要比對大公司的價值大。“在小公司,你必須將有限的資源專注在自己的特色領域內。”他說,“你可以自動創建設計的基礎部分,然后把時間花在開發特殊部分上。經過一段時間后,我們將看到SoC的基礎部分所占的門比例越來越大,而特殊設計、差異化的部分將越來越少。”
“因此,像Nx這樣的技術可以節省很多小公司的設計時間。”Wilson表示。
作者:張國勇
