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Entwickler-Interview

ASIC-Design mit Virtuellen Prototypen

26. Juli 2017, 22:44 Uhr | Constantin Tomaras

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

ASIC-Entwicklung

Wie sehen Ihre Designaufgaben aus?

Ich beschäftige mich hauptsächlich mit der Einführung von virtuellen Prototypen in den ASIC-Entwicklungsprozess. Sehr frühzeitig versuchen wir, Modelle unserer ASICs zu erstellen, die dann zur Architekturexploration oder der Validierung von Systemkonzepten dienen.

Weiterhin kann auf Basis dieser Modelle bereits frühzeitig die Softwareentwicklung parallel zur Hardwareentwicklung starten.

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Virtuelle Prototypen

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ASIC-Design mit MATLAB/Simulink scheint mir relativ neu?

MATLAB/Simulink eignet sich für die Entwicklung von Signalverarbeitungs-Algorithmen und wird von uns seit längerem für den modellbasierten Entwurf eingesetzt.

Unsere Simulink-Modelle repräsentieren dabei sowohl Funktionalität, welche in Software auf On-Chip-DSPs realisiert wird, als auch analoge und digitale Hardware. Die Möglichkeit, direkt aus Simulink VHDL-Code zu generieren, existiert schon seit elf Jahren. Dabei hat sich die Effizienz des Tools immer weiter entwickelt, sodass es mittlerweile auch für ASICs eingesetzt werden kann. Digitale Hardware wird so auf höherer Ebene effizient beschrieben.

Signalverarbeitung stellt aber nur einen Teil unserer ASICs dar. Andere Funktionsblöcke wie Interfaces oder Safety-Monitoring-Komponenten sind eher kontrollflussorientiert. Hier kommen andere Simulationsmethoden zum Einsatz.

Nach welchen Parametern wird die Signalverarbeitung simuliert?

Unter anderem ist eine Mindestauflösung bzw. Quantisierung der Ausgangssignale zu erfüllen. Außerdem werden Übertragungsfunktionen, die Implementierungskomplexität sowie das zyklenakkurate Verhalten in Simulink betrachtet. Letztendlich ist die komplexe nichtlineare ASIC-Antwort des Signalpfades in Simulink hinterlegt.

Betrachtet Ihr Geschäftsbereich auch MEMS-Systeme?

Wir entwickeln in unserem Geschäftsbereich eigene MEMS-Sensoren. Bosch ist Pionier in MEMS-Technologie und weltweit größter Anbieter von MEMS-Produkten. Der zugrundeliegende Halbleiter-Fertigungsprozess wurde von Bosch entwickelt, seit 1995 produzieren wir MEMS-Sensoren in Großserie.

Wie kritisch ist die Leistungsaufnahme Ihrer ASICs?

Energie ist auch bei uns ein wichtiges Thema. Die Leistungsaufnahme von ASICs sollte so niedrig wie möglich gehalten werden, um weder die Spannungsversorgung zu überfordern, noch empfindliche analoge Komponenten auf dem ASIC zu stören.

Auch ist die Wärmeentwicklung der einzelnen Schaltungsblöcke zu betrachten.