精確估算SoC設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)功率的新方法

　　通過(guò)省去基于文件的流程，新工具可提供完整的 RTL 功率探測(cè)和精確的門級(jí)功率分析流程。

　　在最近發(fā)布的一篇文章中，筆者強(qiáng)調(diào)了當(dāng)前動(dòng)態(tài)功耗估算方法的內(nèi)在局限性。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，當(dāng)前的方法是一個(gè)基于文件的流程，其中包括兩個(gè)步驟。第一步，軟件模擬器或硬件仿真器會(huì)在一個(gè)交換格式 (SAIF) 文件中跟蹤并累積整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中的翻轉(zhuǎn)活動(dòng)，或在快速信號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù) (FSDB) 文件中按周期記錄每個(gè)信號(hào)的翻轉(zhuǎn)活動(dòng)。第二步，使用一個(gè)饋入 SAIF 文件的功率估算工具計(jì)算整個(gè)電路的平均功耗，或使用 FSDB 文件計(jì)算設(shè)計(jì)時(shí)間和空間內(nèi)的峰值功率(見圖 1)。

　　圖 1. 傳統(tǒng)的功率分析根植于基于文件的兩步法。

　　當(dāng)被測(cè)設(shè)計(jì) (DUT) 相對(duì)較小(約數(shù)百萬(wàn)門或更少)，且分析周期較短(不超過(guò)百萬(wàn)個(gè)時(shí)鐘周期)，這些方法可能行得通。上述時(shí)間窗口常見于自適應(yīng)性功能驗(yàn)證環(huán)境。

　　然而，如今的大型 SoC 設(shè)計(jì)具有數(shù)千萬(wàn)或數(shù)億個(gè)門來(lái)執(zhí)行嵌入式軟件(比如，啟動(dòng)一個(gè)操作系統(tǒng)或運(yùn)行需要數(shù)十億個(gè)周期的應(yīng)用程序)，若使用傳統(tǒng)方法就會(huì)面臨以下三大難題：

　　1. SAIF 文件將變得太過(guò)龐大而無(wú)法管理，F(xiàn)SDB 文件則更是如此。

　　2. 文件生成過(guò)程慢如蝸牛，短則數(shù)小時(shí)，長(zhǎng)則超過(guò) 1 天。

　　文件加載到功率估算工具的速度也相當(dāng)緩慢，少則幾天，多則超過(guò) 1 周。

　　這一切似乎注定了無(wú)法成功。