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EDA业界功率设计标准之争悬而未决

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Accellera标准组织日前宣布成立统一功率管理格式(Unified Power Format,UPF)技术小组委员会,成员包括Synopsys、Mentor Graphics、Magma与升阳(Sun Microsystems)。

上述行动预期将为一个新标准的订定带来好的开始,以提供使用者在不同的供货商的工具流程中,描述低功耗设计构想。但是,Cadence Design Systems以及其主导的联盟,仍然锁定IEEE的Power Forward Initiative (PFI)为推动目标,使得IC设计产业的功率管理标准议题仍呈现纷争之势。

在9月13日的UPF成立大会上就可发现,Cadence提出的共同功率管理格式(Common Power Format,CPF),并不是唯一瞄准低功耗设计标准的技术。包括Synopsys、Mentor Graphics和Magma都有它们自己一套描述电源设计构想的方法,而且这些公司似乎打算以平等的地位将技术贡献给Accellera组织。

Accellera也会很乐意接受CPF的技术贡献,正如Cadence已经邀请其主要竞争对手进入PFI顾问小组,或是即将成立的IEEE工作小组。

UPF的成立源于今年7月在设计自动化大会(DAC)上,由德州仪器(TI)和诺基亚(Nokia)所发起的一个会议。Synopsys、Mentor Graphics和Magma都认为PFI不够「开放(open)、兼容(inclusive)和快速(fast)」,而Cadence从那时候起即已邀请其EDA竞争对手加入PFI组织,并已经该组织的时间表加快了一年以上。

如今,两个阵营之间的主要歧异一仍然存在。Cadence认为,CPF已经通过了Accellera开发阶段,并准备直接提交IEEE实现标准化。拥有14个成员的PFI顾问管理委员会,近日向IEEE提交了计划认可请求。而支持UPF的公司则希望订定一个由多家供货商共同努力形成的标准,而且它们注意到CPF的所有权仍在Cadence。

「UPF根本就不存在,」Cadence产业联盟高级副总裁Jan Willis在UPF成立大会前一天表示:「谁提供了技术?这些技术是可用的吗?」她认为UPF的标准内容至少需要其成员提供方案,并且花10个月的时间才会有成果,但Cadence的CPF已经完成了以上流程。

但UPF技术小组委员会其实已经提出了一份积极的进度表。这份设计目标文件指出,组织成员计划10月30日提交初步草案进行审查,并在11月30日提交其草案供Accellera审查,并在明年1月31日将草案呈予IEEE或其它标准组织进行审查。Accellera和Si2将在10月5日举行的会议之后,开放一个窗口受理功率管理标准的提案。

「时间表的安排看来很紧凑,但是我们认为可以利用现有的技术让我们实现该目标。」UPF技术小组委员会主席,兼Mentor功能验证产品市场经理Stephen Bailey表示,他注意到几家领导级EDA供货商,早已经设立了他们自己的功率管理格式,而现在最重要的工作是订定一个共同认可的标准。

不过Wills却表示,Accellera希望集合多种技术来订定标准的行动,也许在一年前CPF被开发出来之前就开始会是更好的时机;但如今重复这个过程只是会放慢所有事情前进的步伐:「这就是竞争者采取的手段,他们企图延缓事情的进展甚至将其扼杀。」

另一方面,UPF支持者则坚信,Cadence正试图在最短的时间内强行把CPF变为产业标准。针对审议中的IEEE CPF工作小组,Bailey表示:「基本上该小组对CPF来说只是一个橡皮图章,CPF的订定并不是开放的。」

克服大杂烩带来的挑战

EDA供货商会担心在这场战争中落败,代表该行动确实是非常重要的。「功率管理已经成为目前电子系统设计中的最关键因素,」Bailey说:「但现在的状况是一种大杂烩(hodgepodge)式的商用特别解决方案。」使用者被迫采用不同的工具、以不同的方式多次描述其功率管理设计的构想。

Bailey指出,设计工程师在系统层级需要采用电压岛(power island)和电压域(voltage domains)做实验,对动态功耗作出预算并评估各部份所使用的功率。例如他们需要一种方法,来详细说明知识产权(IP)模块中的哪些信息需要在电源关闭时储存起来。

在缓存器传输层级(register-transfer level),使用者则需要一种方法来详细说明电压岛、电压阀值、隔离和保持力。他们需要可以驱动功能验证、合成和功率管理分析的约束和规格。Bailey表示,UPF标准将帮助确保不同供货商工具中的功率管理信息具有可移动性,容许IP可重复使用并支持对链接库建模、撷取特征和验证。

Bailey详细介绍了Mentor对描述电源设计构想所提交的技术。它采用ASCII“侧文件(side file)”来撷取设计构想,以及一组相应的建模指南。该侧文件的语言是不确定的,他说,并且不需要用户改变RTL原始程序代码。

这种称为功率管理配置文件(PCF)的侧文件撷取关于电压域、电压岛、电源控制网络和如保持力这样的功率管理意识功能。建模指南详细说明像保持力行为这样的功能是怎样的。

Synopsys资深研发总监Jim Sproch则表示,该公司的提案包括两个方面:扩展到现有定义功率管理特征的语言,和表示讯号开关行为的规格。他介绍了所提出的三种SystemVerilog的构造:功率管理──定义RTL电源域;隔离──对隔离单元建模;保持力──对保持缓存器建模。

Sproch还发表了Synopsys将提交给Accellera的开关行为互换格式(Switching Activity Interchange Format,SAIF),目前该格式是属于开放资源。

Magma产品市场总监Yatin Trivedi列出了一些对低电源标准的要求。他指出,诸如频率门控、多电压阀值、电压域、保持触发器和电平转换器之类的作业对RTL语言提出了要求。他也表示,设计、测试和封装对电源约束存在需求。他表示,Magma将贡献「力所能及的一切」。

Sun资深工程师Rob Mains则表示,该公司将提供内部用来做电源行为描述的ASCII文本文件。

在功率管理标准努力的过程中,系统级设计应该是一个重要组成部份,Vast Systems创始人Graham Hellestrand说:「在系统层级对电源建模将确定产品的芯片部份的规格,并且必须被整合在系统和芯片设计流程之中,」他说:「我看一个月内不太可能完成这些事情。」

与会人员一致认为,向系统层级转移是至关重要的,但也指出最初的UPF标准将着重在RTL和闸级。 全程参与UPF会议的Cadence产业联盟总监Victor Berman后来说,CPF依然遥遥领先,因为该标准「透过整个流程把信息集中到一个地方。」但是,Berman并没有排除CPF未来可能向Accellera提供技术:「我们一直是保持开放的。」

来源:电子工程专辑   作者:  2006/9/29 0:00:00
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