PrimePower -- 先进技术节点的晶圆厂合作与认证

SNUG Silicon Valley 2023 2023 24 页

PrimePower -- 先进技术节点的晶圆厂合作与认证

会议: SNUG Silicon Valley 2023 作者: Shailan, Debabrata Das Roy, Dennis Lin, Solaiman Rahim, Mayur Bubna, Abhijit Guria (Synopsys) 页数: 24

1. 引言 -- 功耗签核的晶圆厂合作/认证

- 先进节点的精确功耗测量是关键挑战 - SPICE 模型可实现硅精确功耗测量 - PrimePower 必须与 SPICE 数字保持紧密精度以获得功耗签核认证 - Synopsys 与领先晶圆厂密切合作评估和维护新节点的功耗精度

2. SPICE 功耗相关性的挑战

- 真实设计的 SPICE 仿真面临高运行时间和设置问题 - 需要选择正确的代表性电路转换进行功耗测量 - 已建立功耗相关性方法学来简化新节点的相关性流程

3. PrimePower - SPICE 功耗相关性流程

两种相关性类型： - 基于路径的相关性：数据路径寄存器到寄存器，完整路径上所有单元的总功耗相关性（误差 <5%） - 基于级的相关性：单个驱动级+接收级功耗相关性

方法：从设计中提取时序路径 → 应用一个上升和一个下降转换 → 计算 SPICE 和 PrimePower 的泄漏功耗和平均总功耗

流程步骤： 1. Read/Link/Update_timing 2. 输出 SPICE deck 3. 后处理 SPICE deck 4. 运行 HSPICE 5. 创建 VCD 6. 运行 PrimePower 7. 创建功耗相关性报告

4. 相关性标准与认证

认证标准： - 总功耗：98% 误差 < ±5%, 100% < ±10% - 平均误差 < ±1%, 标准差 < ±2% - 前提：时序相关性先通过（转换相关性 < ±10% 或 < ±10ps）

PrimePower 设置（5nm 及以下）： - timing: delay_calc_waveform_analysis_mode full_design, pba_recalculate_full_path true - power: power_use_c1cn_pin_capacitance true, power_calc_use_ceff_for_internal_power true

5. Synopsys 端到端功耗解决方案

- Platform Architect：架构探索，PPA 权衡 - PrimePower-RTL：RTL 功耗分析与降低 - Fusion Compiler：RTL-GDSII 实现系统 - PrimePower：黄金功耗签核 - ZeBu Empower：软件工作负载功耗分析

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