Produktivität der Verifikation so wichtig wie nie zuvor
SoC-Verifikation – der nächste Schritt im Bereich Verifikation
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Schnellvorlauf bis heute
Einige Jahre nach dem Aufkommen von SystemVerilog und fortschrittlichen Verifikationsmethodiken beobachten wir jetzt eine weitere beachtliche Veränderung der industriellen Anforderungen an den Entwurf und die Verifikation. Die heutigen Anforderungen werden bestimmt durch Veränderungen im SoC-Entwurfsprozess und der anhaltenden Zunahme der Komplexität.
Sub-32-Nanometer-(nm)-, 100-Millionen-Gatter-Designs charakterisieren die heutigen SoC-Bausteine. Um die Projekt-Zeitpläne einhalten zu können, nutzen Designteams in hohem Umfang IP. Die konvergenten Konsumelektronik-Produkte erfordern SoCs, welche Anwendungsprozessoren zusammen mit verschiedenen anderen Funktionen integrieren, sowie umfangreiche Unterstützung für Software-Anwendungen.
Heutige SoCs unterscheiden sich signifikant von jenen aus den ersten Jahren nach der Jahrtausendwende. Auch die Komplexität der Designspezifikationen hat sich deutlich verändert. Die Designs sind viel schneller, beinhalten mehr Funktionalität und unterstützen längere Laufzeiten bei unveränderter Batterietechnologie.
Der bedeutendste Markttrend für heutige Bausteine ist Konvergenz. Konvergenzprodukte wie beispielsweise Smartphones, Tablet-Computer und andere moderne Konsumelektronik kombinieren mehrere Schlüsseltechnologien innerhalb ein- und desselben Bausteins. Sie beinhalten typischerweise Multicore-CPUs und unterstützen mehrere Interface-Protokolle – mehr als 10. Sie erfordern lange Akkulaufzeiten, fortschrittliche Software-Features und kurze Markteinführungszeiten. Die Design-Komplexität nimmt auch zu wegen der Notwendigkeit, eine geringe Verlustleistung zu erzielen, und einige Designs umfassen inzwischen mehr als 20 Spannungsbereiche.
Die Time-to-Market ist ein entscheidender wirtschaftlicher Faktor. Die Konsumgütermärkte treffen ihre Entscheidungen schneller als je zuvor, weshalb eine Verzögerung von lediglich einigen Wochen über Erfolg oder Misserfolg eines Produkts entscheiden kann. Es genügt ein Blick zurück auf das kürzliche Aufkommen des Tablet-Computer-Sektors, um zu belegen, dass die Tatsache, nur als Zweiter auf den Markt zu kommen, verheerende Auswirkungen auf den anfänglichen Produkterfolg haben kann.
Häufig ist bei Konsumelektronik inzwischen die Software das wesentliche Unterscheidungsmerkmal von SoCs. So sollte es nicht überraschen, dass nach einer Studie von IBS-Research 25% der Wertschöpfung heutiger SoCs in der Software liegen. Dies entspricht einem deutlichen Anstieg verglichen mit lediglich 4% zu Beginn dieses Jahrtausends.
Heutzutage erfordert die Entwicklung eines fortschrittlichen SoCs eine signifikante Investition. Firmen geben mehr als 100 Millionen Dollar aus, um die neuesten Chip-Designs zu produzieren, wobei der größte Teil der Ausgaben auf die Infrastruktur und Entwicklungskosten entfällt. Die Größe des Verifikationsteams und des Verifikationsaufwands steht typischerweise im Verhältnis 2:1 zur der Größe des Designteams und zum Aufwand des Entwurfs. Insofern ist es keine Überraschung, dass die Firmen auf die Produktivität der Verifikations so sehr fokussiert sind wie nie zuvor.
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