在新的電力電子時代，更高功率的開關(guān)被集成到大型片上系統(tǒng) （SoC） 設(shè)計中，傳統(tǒng)方法正被更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)所取代。這不可避免地增加了設(shè)計的復(fù)雜性，在這里，下一代仿真工具可以幫助設(shè)計人員更詳細(xì)、更準(zhǔn)確地預(yù)測系統(tǒng)、RTL 和門級的功耗。

FinFET工藝技術(shù)的出現(xiàn)，帶來了靜態(tài)泄漏的重大改進(jìn)；然而，動態(tài)功率仍然是智能設(shè)備和數(shù)據(jù)中心芯片的主要關(guān)注點。因此，一種新模型正在出現(xiàn)，它在仿真期間繪制開關(guān)活動并將信息傳遞給功率分析工具。

1. 傳統(tǒng)的功率分析包括分兩步執(zhí)行的基于文件的流程。

傳統(tǒng)的功耗估計方法采用基于文件的流程，該流程被饋送到功耗分析工具中。模擬器或仿真器以開關(guān)活動交換格式 （SAIF） 文件或信號數(shù)據(jù)庫文件（如 FSDB 或 VCD）跟蹤開關(guān)活動。這些文件被饋送到功率估計工具，以找出平均和峰值功率使用。

這種方法適用于具有幾百萬門的較小芯片，但對于較大的 SoC 設(shè)計，文件變得難以管理。因此，功耗估算工具讀取和處理這些文件需要很長時間，有時無法處理大文件。

替換基于文件的流程

Mentor Graphics 的 Veloce 仿真系統(tǒng)使工程師能夠準(zhǔn)確預(yù)測大型芯片的功耗，首先消除基于文件的兩步流程，然后將仿真器與功耗分析工具緊密集成。

Veloce 電源應(yīng)用程序（在實際操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序行為的幫助下）識別并縮放產(chǎn)生功率峰值的開關(guān)活動。它甚至包括識別可能威脅電源設(shè)計的開關(guān)活動時間框架。與基于文件的功率圖表（可能需要一周多的時間才能生成 1 億門設(shè)計的活動圖）不同，Veloce 只需 15 分鐘即可完成任務(wù)。

電源設(shè)計的下一階段是找出這些峰值在芯片設(shè)計中出現(xiàn)的位置以及導(dǎo)致它們的原因。輸入動態(tài)讀取波形API，它將當(dāng)前基于 SAIF/FSDB/VCD 文件的方法替換為從仿真器到功率估計工具的實時流式切換數(shù)據(jù)。開關(guān)數(shù)據(jù)直接提供給功率分析工具（Ansys 的 PowerArtist），而不是通過文件傳遞。

2. Mentor 的 Veloce 仿真器通過將動態(tài)讀取波形 API 與功率分析工具集成，提供準(zhǔn)確的門級功率分析。

總體而言，Veloce 電源應(yīng)用程序和動態(tài)讀取波形 API 有助于在系統(tǒng)級別進(jìn)行更高效的電源分析，這是基于文件的流程無法實現(xiàn)的。恰當(dāng)?shù)睦樱篤eloce 仿真器與功耗分析運(yùn)行時集成的早期用戶見證了 5 到 10 倍的性能提升。這很強(qiáng)大。

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