EO_501

ELETTRONICA OGGI 501 - APRILE 2022 23 SIEMENS PUBBLIREDAZIONALE Tra i diversi obiettivi della fase di place-and-route (P&R) di un progetto, tradizionalmente l’attenzione si è a lungo concentrata su quello della massimizzazione delle prestazioni. Gli aspetti legati al risparmio energetico, o low- power , hanno tuttavia assunto una crescente importanza, soprattutto in corrispondenza dei più avanzati nodi tecnologici oggi disponibili. I progettisti sentono quindi il bisogno di uno strumento di place-and-route in grado di assicurare i consumi minimi possibili, senza sacrificare le performance. I software di P&Rnon sono però tutti uguali. Le architetture software più datate rischiano di produrre sia degli slittamenti delle scadenze di rilascio che dei risultati sub- ottimali, poiché si basano sull’utilizzo di molteplici data- model differenti. Al contrario, uno strumento basato su un unico data-model unificato e sull’utilizzo di algoritmi moderni è in grado di produrre i migliori risultati in termini di PPA (Power, Performance & Area) per gli odierni progetti di tipo gerarchico o block-level . Per quanto riguarda le caratteristiche low-power, vanno in particolare considerati i seguenti fattori: • la capacità del software di gestire al meglio i domini multipli di potenza • il tipo di ottimizzazioni che il software può effettuare lungo il flusso della progettazione Il supporto dei domini multi-power include la disposizione di tutte le celle di gestione della potenza, il routing dei pin secondari di power e di ground, come anche il routing verso Nel place-and-route, puntare innanzitutto al low-power Janet Attar la power grid all’interno delle voltage islands . Nel software può inoltre essere presente una funzionalità integrata per la verificadei domini di potenza (Figura 1), ingradodi segnalare tutti gli errori legati ai domini di potenza, al placement delle celle, alla connettività e al buffering, eliminando la necessità di ricorrere ad appositi strumenti esterni. Per consentire il raggiungimento degli obiettivi relativi ai consumi senza sacrificare le prestazioni, lo strumento di P&R deve essere in grado di procedere lungo tutto il flusso seguendo una logica orientata al low-power, mediante l’utilizzo di tecniche di placement legate alle attività (activity-driven) e di tecniche di routing mirate alla riduzione della potenza dinamica. Una volta ottenuta la migliore gestione possibile della potenza, è poi possibile procedere anche all’ottimizzazione del timing. Questo approccio si rivela più efficace rispetto al tentativo di ottenere un miglioramento dei consumi solo dopo che le cellepiùvoracidipotenzasonogiàstateutilizzateall’interno del progetto, per soddisfare gli obiettivi di timing. Fra le tecniche utilizzate per perseguire gli obiettivi low- power vi sono: • Taratura delle transizioni di clock • Ricerca di compromessi, in fase di CTS (Clock Tree Synthesis), accettando piccoli sacrifici nel timing a fronte di cospicue riduzioni della potenza • Merging e de-merging dei registri multi-bit • Analisi e ottimizzazione LVF complete, atte a ridurre la sovra-progettazione Un moderno software di P&R orientato al low-power possiede le seguenti caratteristiche: • Pieno supporto di tutti i formati standard usati nel settore per i dati relativi alla potenza, supporto dei domini multipli di potenza, nonché presenza di uno strumento integrato per la verifica dei domini di potenza. • Utilizzo di un data-model unificato a supporto dell’intero flusso di progettazione, tale da garantire in ogni fase la disponibilità di informazioni reali relative al routing e alle parassitiche; ciò assicura una consistente applicazione delle attività legate al DRC e ai controlli di timing, nonché un eccellente interfacciamento verso gli strumenti dedicati al signoff . Maggiori informazioni sul software di P&R low-power di Siemens sono disponibili nell’apposito nuovo technical paper: https://resources.sw.siemens.com/en-US/white- paper-aprisa-place-and-route-for-low-power-socs Siemens - www.sw.siemens.com Figura 1 - Lo strumento integrato Power Domain Checker, per la verifica dei domini di potenza