Максимизация облачных вычислений для быстрой верификации надежности IC-дизайна

В современных быстро движущихся промышленных и потребительских продуктах компании по проектированию интегральных схем (IC) знают: вывод дизайна на рынок в срок или раньше критичен для поддержания или завоевания конкурентного успеха. Но они также знают: производительность продуктов после выхода на рынок равно критична. Выпуск продукта, который не доставляет обещанную производительность или срок службы — кошмар, которого компании хотят избежать.

Поэтому верификация надежности стала неотъемлемой частью потока проектирования и верификации IC. Объем и сложность проблем надежности, таких как электростатический разряд (ESD) и защита от latch-up, существенно выросли при переходе на самые передовые процессорные узлы (рисунок 1). В ответ большинство фабрик теперь предоставляют правила проектирования надежности, которые реализуются EDA-компаниями в виде автоматизированных инструментов и проверок верификации надежности [1-3].

Рисунок 1. Рост сложности количества проверок и плотности путей ESD по процессорным узлам.

Конечно, как и любая автоматизированная верификация IC, запуск потоков верификации надежности требует времени и ресурсов... иногда больше, чем у компании есть. Не у каждой компании есть возможность приобрести и управлять достаточными локальными вычислительными ресурсами для соблюдения сроков. К счастью, теперь есть другой ответ — облачные вычисления.

Использование сторонних облачных ресурсов для удовлетворения «пиковых» периодов при валидации полного чипа с наборами правил фабрики — масштабируемый и устойчивый подход к своевременной верификации надежности. Однако компаниям нужно четкое понимание требований, ограничений и затрат облачных вычислений для принятия взвешенных решений о затратах/выгодах при внедрении облачной технологии.

При использовании облачных серверов компании платят за количество серверов, класс машины и общее время использования. Оптимальное число серверов и их конфигурации зависят от типов потоков верификации надежности, используемого EDA-инструмента, размера дизайна, таймлайна tapeout и бюджета на облачный доступ [4].

Для демонстрации потенциальных выгод запуска потоков верификации надежности в облаке, мы провели серию экспериментов на полном чипе SoC, используя потоки верификации надежности Siemens EDA Calibre PERC с крупным коммерческим облачным провайдером. Запускали один и тот же Calibre PERC поток (тот же SoC дизайн и наборы правил) три раза на разном числе облачных серверов:

• 1 облачный сервер с 16 физическими ядрами, используя Calibre multi-threaded (MT) технологию.
• 5 облачных серверов, каждый с 16 физическими ядрами, используя Calibre flexible MT (MTflex). Организованы как 1 primary + 4 remote в конфигурации MTflex.
• 51 облачный сервер, каждый с 16 физическими ядрами, используя Calibre MTflex. Организованы как 1 primary + 50 remote в конфигурации MTflex.

Зафиксировали время выполнения каждого потока и сравнили результаты, как показано на рисунке 2. Для 1, 5 и 51 серверов Calibre PERC завершился за 106 часов, 31 час и 9,5 часов соответственно. Кроме того, память для каждого MTflex запуска снизилась на 10% по сравнению с однокамерным MT запуском.

Читать статью полностью: Are you optimizing the benefits of cloud computing for faster reliability verification?