如今，性能、功耗和面積 （PPA） 目標是由多個靜態指標驅動的預定義值，包括時鐘和數據路徑時序、特定電壓電平下的功耗以及平面圖尺寸和形狀。然后，這些指標推動技術庫表征、設計優化和簽核收斂。

高級節點設計（尤其是高性能計算 （HPC） 設計）的積極 PPA 目標不斷突破極限，以釋放額外的 PPA 機會。

新興購電協議機會

功耗和性能指標都在不斷發展，以考慮高級節點更廣泛的變量。讓我們研究一下這種現象來理解原因。

動態或開關電源已成為功耗優化的重中之重，尤其是對于高級節點 HPC 應用。雖然降低工作電壓可以直接降低動態功耗，但工作電壓長期以來一直是設計流程中的靜態指標。高級節點上更高的電池和功率密度也使得降低電壓供應水平成為一項極其困難的任務。盡管如此，較低的電壓水平對于實現有競爭力的每瓦性能目標至關重要。因此，一個新的購電協議機會出現了。

在時序的情況下，經過驗證的方法使用靜態時序分析 （STA） 來分析每個時序路徑，并根據頻率指標單獨檢查它們。由于高級節點的顯著可變性，特別是在低電壓下，非常需要分析由高可變性引起的潛在性能瓶頸。通過對所有關鍵路徑進行統計關聯來識別這些瓶頸的統計分析可以避免過度補償，同時改進設計 PPA 指標。因此，時序性能也出現了新的PPA機會。

與PrimeShield一起尋找新的購電協議機會

2017年，PrimeTime建立了代工廠認證的高級電壓調節技術，使設計人員能夠在廣泛的范圍內對任何電壓電平進行準確分析。設計人員現在有一種方法可以“掃描”電壓范圍，在不同的電壓電平下試運行相同的設計，并最終找到所需的PPA或每瓦性能目標的電壓最佳點。雖然 PrimeTime 解決方案被證明既準確又有效，但掃蕩過程非常耗時和資源消耗。

快進到今天，在強勁的客戶需求的推動下，PrimeShield擴展了PrimeTime核心技術，并引入了一種新的PPA簽核分析類型，稱為電壓松弛，它代表設計中每個單元或每個路徑的最低電壓，以滿足性能要求。這種簽核分析使設計人員能夠有效地查明電壓瓶頸，以提高IR壓降魯棒性，推動電壓裕度均勻性，并發現直接微調工作電壓的機會。

可變電壓現在可用作 PPA 優化指標。

PrimeShield還具有創新的快速統計引擎，該引擎利用了PrimeTime簽核的核心引擎。PrimeShield解決方案在機器學習技術加速下，在幾分鐘內對關鍵時序路徑執行快速蒙特卡羅統計仿真，而傳統的統計模擬則需要數天或數周。

其專利設計變異分析具有統計相關建模功能，可在具有數十億個細胞的大規模SoC上進行分析和優化，而以前僅對幾十個細胞進行分析是可行的。禁止完全統計設計變化的運行時挑戰已經消失，可以對任何規模的每個設計進行分析和優化。

統計性能瓶頸分析現在可用作 PPA 優化指標。

利用融合編譯器捕捉新的 PPA 機會

Fusion Compiler 是業界唯一一款在實施和 PPA 優化期間部署 Synopsys 最值得信賴的黃金簽核解決方案的數字設計實現解決方案。Fusion Compiler 獨特的高級 Fusion 技術可在實施環境中無縫地進行任何新的簽核分析，而不會延遲。

PrimeShield的電壓松弛和統計分析技術也不例外。通過將簽核精確分析與強大的簽核驅動優化技術相結合，Fusion Compiler 和 PrimeShield 重新定義了 SoC 高級節點 PPA 收斂和簽核。這釋放了 PPA 優化機會，提升了 PPA 曲線并提高了 SoC 設計每瓦性能。

新的電壓松弛分析和優化功能在早期客戶參與期間取得了巨大的成果，在滿足超過載條件的同時，總功耗降低了 15%，并顯著提高了標準工作模式的每瓦性能。

多虧了PrimeShield和Fusion Compiler，設計人員現在可以輕松獲得高級節點簽核方面出現的新PPA機會。

審核編輯：郭婷