Cloud computing maximaal benutten voor snelle betrouwbaarheidsverificatie in IC-ontwerp

In de huidige snel bewegende industriële en consumentenproducten weten integrated circuit (IC) ontwerpbedrijven dat het krijgen van hun ontwerpen op of voor de tijd op de markt cruciaal is voor het behalen of behouden van competitief succes. Echter, ze weten ook dat de prestaties van hun producten nadat ze de markt raken, even kritiek is. Een product op de markt brengen, alleen om het te zien falen in het leveren van de prestaties of productlevensduur die de adverteerding beloofde, is de nachtmerrie die bedrijven nooit willen hebben.

Om die reden is betrouwbaarheidsverificatie nu een essentieel onderdeel van de IC-ontwerp- en verificatieflow. De omvang en complexiteit van betrouwbaarheidsproblemen, zoals electrostatic discharge (ESD) en latch-up-bescherming, is aanzienlijk gegroeid naarmate ontwerpen naar de meest geavanceerde processnodes verplaatsten (figuur 1). Als reactie bieden de meeste foundries nu een vorm van betrouwbaarheidsontwerpregels, die geïmplementeerd worden door electronic design automation (EDA) bedrijven in de vorm van geautomatiseerde betrouwbaarheidsverificatietools en checks.

Figuur 1. Groei in check-aantal complexiteit en ESD path dichtheid over processnodes.

Natuurlijk, zoals elke andere vorm van geautomatiseerde IC-ontwerpverificatie, vereist het uitvoeren van betrouwbaarheidsverificatie-flows tijd en middelen... soms meer dan een bedrijf beschikbaar heeft. Niet elk bedrijf heeft de mogelijkheid om voldoende on-premise compute-middelen te verwerven en te beheren om betrouwbaarheidsverificatie-flows op schema te houden. Gelukkig is er nu een ander antwoord – cloud computing.

Het gebruik van derde-partij cloud computing resources om "piekvraag" periodes te voldoenen bij het valideren van een volledige chip met foundry rule decks is een schaalbare en duurzame benadering voor tijdige betrouwbaarheidsverificatie. Echter, bedrijven hebben een duidelijk begrip nodig van de vereisten, beperkingen, en kosten van cloud computing om intelligente kosten/baten beslissingen te nemen bij het adopteren van een cloud-technologie-optie.

Bij het gebruik van cloud-servers worden bedrijven gefactureerd op basis van het aantal gebruikte servers, de klasse van de machine, en de totale gebruiksduur. Het optimale aantal cloud-servers om te gebruiken en hun configuraties hangen af van de typen betrouwbaarheidsverificatie-flows die je draait, de EDA-tool die je gebruikt, de grootte van het ontwerp, je tapeout-timeline, en hoeveel geld je bedrijf bereid of in staat is te besteden aan cloud-toegang.

Om de potentiële voordelen van het draaien van betrouwbaarheidsverificatie-flows in de cloud te demonstreren, voerden we een serie experimenten uit op een full-chip system-on-chip (SoC) ontwerp, met behulp van de Siemens EDA Calibre PERC betrouwbaarheidsverificatie-flows met een grote commerciële cloud service provider. We draaiden dezelfde Calibre PERC-flow (met hetzelfde SoC-ontwerp en rule decks) in totaal drie keer op verschillende aantallen cloud-servers:

• 1 cloud-server met 16 fysieke cores met Calibre multi-threaded (MT) technologie
• 5 cloud-servers, elk met 16 fysieke cores, met Calibre flexible MT (MTflex) technologie. De 5 servers georganiseerd als 1 primary + 4 remotes in de Calibre MTflex-configuratie.
• 51 cloud-servers, elk met 16 fysieke cores, met Calibre MTflex technologie. De 51 servers georganiseerd als 1 primary + 50 remotes in de Calibre MTflex-configuratie.

We noteerden de runtime voor elke flow en vergelijken de resultaten, zoals getoond in figuur 2. Voor 1 server, 5 servers, en 51 servers, voltooide de Calibre PERC-run in respectievelijk 106 uur, 31 uur, en 9,5 uur. Bovendien werd het geheugen voor elk van de MTflex-runs met 10% verlaagd vergeleken met de single-machine MT-run.

Lees het artikel in het geheel: Are you optimizing the benefits of cloud computing for faster reliability verification?