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功率技術/新能源  

EDA業界功率設計標準之爭 火藥味濃

上網時間: 2006年09月28日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:UPF  CPF  PFI  Accellera  IEEE 

Accellera標準組織日前宣佈成立統一功率管理格式(Unified Power Format,UPF)技術小組委員會,成員包括Synopsys、Mentor Graphics、Magma與昇陽(Sun Microsystems)。

上述行動預期將為一個新標準的訂定帶來好的開始,以提供使用者在不同的供應商的工具流程中,描述低功耗設計構想。但是,Cadence Design Systems以及其主導的聯盟,仍然鎖定IEEE的Power Forward Initiative (PFI)為推動目標,使得IC設計產業的功率管理標準議題仍呈現紛爭之勢。

在9月13日的UPF成立大會上就可發現,Cadence提出的共同功率管理格式(Common Power Format,CPF),並不是唯一瞄準低功耗設計標準的技術。包括Synopsys、Mentor Graphics和Magma都有它們自己一套描述電源設計構想的方法,而且這些公司似乎打算以平等的地位將技術貢獻給Accellera組織。

Accellera也會很樂意接受CPF的技術貢獻,正如Cadence已經邀請其主要競爭對手進入PFI顧問小組,或是即將成立的IEEE工作小組。

UPF的成立源於今年7月在設計自動化大會(DAC)上,由德州儀器(TI)和諾基亞(Nokia)所發起的一個會議。Synopsys、Mentor Graphics和Magma都認為PFI不夠「開放(open)、兼容(inclusive)和快速(fast)」,而Cadence從那時候起即已邀請其EDA競爭對手加入PFI組織,並已經該組織的時間表加快了一年以上。

如今,兩個陣營之間的主要歧異一仍然存在。Cadence認為,CPF已經通過了Accellera開發階段,並準備直接提交IEEE實現標準化。擁有14個成員的PFI顧問管理委員會,近日向IEEE提交了計畫認可請求。而支援UPF的公司則希望訂定一個由多家供應商共同努力形成的標準,而且它們注意到CPF的所有權仍在Cadence。

「UPF根本就不存在,」Cadence產業聯盟高級副總裁Jan Willis在UPF成立大會前一天表示:「誰提供了技術?這些技術是可用的嗎?」她認為UPF的標準內容至少需要其成員提供方案,並且花10個月的時間才會有成果,但Cadence的CPF已經完成了以上流程。

但UPF技術小組委員會其實已經提出了一份積極的進度表。這份設計目標文件指出,組織成員計劃10月30日提交初步草案進行審查,並在11月30日提交其草案供Accellera審查,並在明年1月31日將草案呈予IEEE或其它標準組織進行審查。Accellera和Si2將在10月5日舉行的會議之後,開放一個窗口受理功率管理標準的提案。

「時間表的安排看來很緊湊,但是我們認為可以利用現有的技術讓我們實現該目標。」UPF技術小組委員會主席,兼Mentor功能驗證產品市場經理Stephen Bailey表示,他注意到幾家領導級EDA供應商,早已經設立了他們自己的功率管理格式,而現在最重要的工作是訂定一個共同認可的標準。

不過Wills卻表示,Accellera希望集合多種技術來訂定標準的行動,也許在一年前CPF被開發出來之前就開始會是更好的時機;但如今重覆這個過程只是會放慢所有事情前進的步伐:「這就是競爭者採取的手段,他們企圖延緩事情的進展甚至將其扼殺。」

另一方面,UPF支持者則堅信,Cadence正試圖在最短的時間內強行把CPF變為產業標準。針對審議中的IEEE CPF工作小組,Bailey表示:「基本上該小組對CPF來說只是一個橡皮圖章,CPF的訂定並不是開放的。」

克服大雜燴帶來的挑戰

EDA供應商會擔心在這場戰爭中落敗,代表該行動確實是非常重要的。「功率管理已經成為目前電子系統設計中的最關鍵因素,」Bailey說:「但現在的狀況是一種大雜燴(hodgepodge)式的商用特別解決方案。」使用者被迫採用不同的工具、以不同的方式多次描述其功率管理設計的構想。

Bailey指出,設計工程師在系統層級需要採用電壓島(power island)和電壓域(voltage domains)做實驗,對動態功耗作出預算並評估各部份所使用的功率。例如他們需要一種方法,來詳細說明知識產權(IP)模組中的哪些資訊需要在電源關閉時儲存起來。

在暫存器傳輸層級(register-transfer level),使用者則需要一種方法來詳細說明電壓島、電壓閥值、隔離和保持力。他們需要可以驅動功能驗證、合成和功率管理分析的約束和規格。Bailey表示,UPF標準將幫助確保不同供應商工具中的功率管理資訊具有可移動性,容許IP可重複使用並支援對程式庫建模、擷取特徵和驗證。

Bailey詳細介紹了Mentor對描述電源設計構想所提交的技術。它採用ASCII“側文件(side file)”來擷取設計構想,以及一組相應的建模指南。該側文件的語言是不確定的,他說,並且不需要用戶改變RTL原始程式碼。

這種稱為功率管理配置文件(PCF)的側文件擷取關於電壓域、電壓島、電源控制網路和如保持力這樣的功率管理意識功能。建模指南詳細說明像保持力行為這樣的功能是怎樣的。

Synopsys資深研發總監Jim Sproch則表示,該公司的提案包括兩個方面:擴展到現有定義功率管理特徵的語言,和表示訊號開關行為的規格。他介紹了所提出的三種SystemVerilog的構造:功率管理──定義RTL電源域;隔離──對隔離單元建模;保持力──對保持暫存器建模。

Sproch還發表了Synopsys將提交給Accellera的開關行為互換格式(Switching Activity Interchange Format,SAIF),目前該格式是屬於開放資源。

Magma產品市場總監Yatin Trivedi列出了一些對低電源標準的要求。他指出,諸如時脈門控、多電壓閥值、電壓域、保持觸發器和電平轉換器之類的作業對RTL語言提出了要求。他也表示,設計、測試和封裝對電源約束存在需求。他表示,Magma將貢獻「力所能及的一切」。

Sun資深工程師Rob Mains則表示,該公司將提供內部用來做電源行為描述的ASCII文本文件。

在功率管理標準努力的過程中,系統級設計應該是一個重要組成部份,Vast Systems創始人Graham Hellestrand說:「在系統層級對電源建模將確定產品的晶片部份的規格,並且必須被整合在系統和晶片設計流程之中,」他說:「我看一個月內不太可能完成這些事情。」

與會人員一致認為,向系統層級轉移是至關重要的,但也指出最初的UPF標準將著重在RTL和閘級。

全程參與UPF會議的Cadence產業聯盟總監Victor Berman後來說,CPF依然遙遙領先,因為該標準「透過整個流程把資訊集中到一個地方。」但是,Berman並沒有排除CPF未來可能向Accellera提供技術:「我們一直是保持開放的。」

(參考原文:Accellera rolls power plan)

(Richard Goering)




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