温度仿真的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:15617455 阅读:27 留言:0更新日期:2017-06-14 03:43
本发明专利技术公开了一种温度仿真装置,适用于事务层级设计的包含多个区块的芯片。此温度仿真装置包括多个热感知事务层功率模型电路、仿真引擎、转换器以及温度仿真驱动器。多个热感知事务层功率模型电路,分别对应多个区块,且用以产生多个区块各自对应的功率信息,以及根据温度信息动态调整功率信息。仿真引擎用以根据兼容信息产生多个区块各自对应的温度信息。转换器用以产生仿真引擎兼容的兼容信息。温度仿真驱动器用以驱动仿真引擎,以及将温度信息分别传送给对应的多个区块。

【技术实现步骤摘要】
温度仿真的装置和方法
本专利技术有关于事务层级(transactionlevel)模拟技术,并有关于事务层级的温度仿真装置和方法。
技术介绍
随着芯片系统设计复杂度的提升,传统的缓存器传输层级(register-transferlevel,RTL)设计流程所需的产品开发时程越来越长。此外,现今的芯片系统设计需要软硬件的高度整合,使得产品开发周期又增加了软件开发的时程,传统的缓存器传输层级设计流程并没办法在硬件设计的初期提供软件仿真的环境。因此,采用电子系统层级(ESL,ElectronicSystemLevel)设计来缩短系统软硬件开发时程,已成为一个必然的趋势。为了更进一步地重复利用已开发出来的电子系统层级模型,利用高位合成(High-LevelSynthesis)工具将电子系统层级模型转成缓存器传输层级也越来越受到广泛的应用。电子系统层级设计方法已证实能有效缩短系统软硬件开发时程,增加产品及时上市(Time-to-Market)的效益。此外,随着日趋复杂的系统设计,温度所造成的问题也越显重要,设计者在设计初期,除了需要针对设计成本、效能与功率消耗做必要的考虑及规划之外,更需要仿真温度变化所造成的影响,如是否会过热烧坏组件、是否要增加散热机制、设计布局改变、电压与频率的调整等等,都与温度有关。此外,功率消耗一直是芯片设计的重要问题,随着系统层级芯片的复杂度和速度愈来愈高,功率消耗更成为影响芯片以及系统效能和成本的关键。因此,将估测功率在更早的设计时间以及更高的设计层级(即事务层级),来进行是非常必要的。然而,现今在事务层级虽然可以估测功率消耗,却不易仿真温度,往往需要复杂的算法与热仿真软件(如ANSYS-Icepak和Mentor-FloTHERM),它们不但成本高而且运算时间久,容量不够,较不适合用在事务层级温度仿真。因此,如何提升事务层级温度仿真的效率和效能,是一值得研究的课题。
技术实现思路
有鉴于上述现有技术中存在的问题,本专利技术提供了一种藉由事务层级的温度仿真装置和方法。根据本专利技术的一实施例提供了一种温度仿真装置。此温度仿真装置适用于事务层级设计的包含多个区块的芯片。此温度仿真装置包括多个热感知事务层功率模型电路、仿真引擎、转换器以及温度仿真驱动器。多个热感知事务层功率模型电路,分别对应多个区块,且用以产生多个区块各自对应的功率信息,以及根据温度信息动态调整功率信息。仿真引擎用以根据兼容信息产生多个区块各自对应的温度信息。转换器用以产生仿真引擎兼容的兼容信息。温度仿真驱动器用以驱动仿真引擎,以及将温度信息分别传送给对应的多个区块。根据本专利技术的一实施例提供了一种温度仿真方法。温度仿真方法适用于事务层级设计的包含多个区块的芯片。此温度仿真方法的步骤包括,藉由多个热感知事务层功率模型电路产生多个区块各自对应的功率信息;根据功率信息产生仿真引擎兼容的兼容信息;根据兼容信息产生多个区块各自对应的温度信息;传送温度信息给对应的多个区块;以及根据温度信息动态调整功率信息。关于本专利技术其他附加的特征与优点,此领域的熟习技术人士,在不脱离本专利技术的精神和范围内,当可根据本专利技术并参考实施例中所揭露的执行联系程序的装置、系统、以及方法,做些许的更动与润饰而得到。附图说明图1显示根据本专利技术的一实施例的温度仿真装置100的方块图。图2显示根据本专利技术的一实施例的温度程序代码的示意图。图3A根据本专利技术一实施例的以粗调(Coarse)的方式设计的区块的示意图。图3B根据本专利技术一实施例的以细调(finegrid)的方式设计的区块的示意图。图4显示根据本专利技术的一实施例的区块被分成多个网格的一算法的示意图。图5显示根据本专利技术的一实施例述的热电阻-电容转换的示意图。图6显示根据本专利技术的一实施例的参数信息的示意图。图7显示根据本专利技术的一实施例的功率信息转换电流信息的示意图。图8根据本专利技术一实施例的温度仿真方法的流程图800。图9根据本专利技术一实施例的多个区块分成多个网格方法的流程图900。【符号说明】100温度仿真装置110-1内存区块110-2处理器区块110-3客制化区块120仿真引擎130转换器140温度仿真驱动器T1、T2、T3温度信息P1、P2、P3功率信息800、900流程图具体实施方式本章节所叙述的是实施本专利技术的最佳方式,目的在于说明本专利技术的精神而非用以限定本专利技术的保护范围,本专利技术的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。图1显示根据本专利技术的一实施例的温度仿真装置100的方块图。温度仿真装置100适用于一事务层级(transactionlevel)设计的芯片,其中此芯片包含对应不同功能的多个区块(IntellectualProperty,IP),例如:内存区块(memoryIP)、处理器区块(processorIP)、编码区块(encodeIP)、译码区块(decodeIP),或客制化区块(customizedIP,CIP),但本专利技术并不以此为限。如图1所示,仿真装置100中包括了内存区块110-1、处理器区块110-2、客制化区块110-3。根据本专利技术一实施例,内存区块110-1、处理器区块110-2、客制化区块110-3中分别包含了其所对应的热感知事务层功率模型(TransactionLevelPowerModel,TLPM)电路(图未显示),或者内存区块110-1、处理器区块110-2、客制化区块110-3分别可视为不同热感知事务层功率模型电路(图未显示)。此外,仿真装置100亦包括了一仿真引擎120、一转换器130以及一温度仿真驱动器140。在图1中的方块图,仅系为了方便说明本专利技术的实施例,但本专利技术并不以此为限。仿真装置100亦可包括其他不同区块和其他组件。根据本专利技术一实施例,内存区块110-1、处理器区块110-2、客制化区块110-3的热感知事务层功率模型电路可用以产生内存区块110-1、处理器区块110-2、客制化区块110-3各自对应的一功率信息P1、P2、P3,并将所产生的功率信息P1、P2、P3传送给转换器130。根据本专利技术一实施例,每一热感知事务层功率模型电路中会包含其对应的温度程序代码(thermalcoding)。图2显示根据本专利技术的一实施例的温度程序代码的示意图。以图2为例,假设经过温度的特征化(characterization)后,若在温度50度(℃)以下时,一热感知事务层功率模型电路的功耗为5瓦特(W),在温度100度以上时,此热感知事务层功率模型电路的功耗则为8瓦特,以及在温度50~100度时,温度和功率则成一线性关系。因此,如图2所示,就可将此热感知事务层功率模型电路的温度和功率的关系写成温度程序代码,并将此温度程序代码预先储存在此热感知事务层功率模型电路中。根据本专利技术一实施例,每一热感知事务层功率模型电路可藉由其所包含的温度程序代码,根据温度仿真驱动器140所提供的温度信息,来产生功率信息。根据本专利技术一实施例,每一区块会预先被分成多个网格(grid),其中每一网格可对应相同或不同的功率比重。以图3A-3B为例,当一区块经过一预先的分析后,若此区块产生的温度和功率分布均匀时(如图3A所示),就会考虑以粗调(Coarse)的方式(即不将此区块分成多个网格)设计该区块。若此区本文档来自技高网
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温度仿真的装置和方法

【技术保护点】
一种温度仿真装置,适用于一事务层级设计的包含多个区块的一芯片,上述温度仿真装置包括:多个热感知事务层功率模型电路,分别对应上述多个区块,且用以产生上述多个区块各自对应的一功率信息,以及根据一温度信息动态调整上述功率信息;一仿真引擎,用以根据一兼容信息产生上述多个区块各自对应的上述温度信息;一转换器,用以产生上述仿真引擎兼容的上述兼容信息;以及一温度仿真驱动器,用以驱动上述仿真引擎,以及将上述温度信息分别传送给对应的上述多个区块。

【技术特征摘要】
2015.11.30 TW 1041398691.一种温度仿真装置,适用于一事务层级设计的包含多个区块的一芯片,上述温度仿真装置包括:多个热感知事务层功率模型电路,分别对应上述多个区块,且用以产生上述多个区块各自对应的一功率信息,以及根据一温度信息动态调整上述功率信息;一仿真引擎,用以根据一兼容信息产生上述多个区块各自对应的上述温度信息;一转换器,用以产生上述仿真引擎兼容的上述兼容信息;以及一温度仿真驱动器,用以驱动上述仿真引擎,以及将上述温度信息分别传送给对应的上述多个区块。2.如权利要求1所述的温度仿真装置,其中上述热感知事务层功率模型电路更包含一温度程序代码,以及上述热感知事务层功率模型电路更用以藉由上述温度程序代码,根据上述温度信息,产生上述功率信息。3.如权利要求1所述的温度仿真装置,其中每一上述多个区块预先被分成多个网格,其中每一上述多个网格对应相同或不同的功率比重。4.如权利要求3所述的温度仿真装置,其中每一上述多个区块预先被分成上述多个网格时,会计算每一上述多个区块被分成一第一数量的网格时所对应的一第一温度最大差值,和每一上述多个区块被分成一第二数量的网格时所对应的一第二温度最大差值,并计算上述第二温度最大差值和上述第一温度最大差值的一第一差异值,其中上述第二数量大于上述第一数量。5.如权利要求4所述的温度仿真装置,其中当上述第一差异值小于或等于一临界值时,采用上述第一数量的网格;以及当上述第一差异值大于上述临界值时,计算每一上述多个区块被分成一第三数量的网格时所对应的一第三温度最大差值和上述第二电压差值的一第二差异值,并判断上述第二差异值是否大于上述临界值,其中上述第三数量大于上述第二数量。6.如权利要求3所述的温度仿真装置,其中上述热感知事务层功率模型电路更用以根据上述多个区块是否有被分成多个网格,采用一粗调或一细调的网络设计。7.如权利要求1所述的温度仿真装置,其中上述热感知事务层功率模型电路更包含一查找表,上述查找表预先根据不同温度和不同功率的关系被建立。8.如权利要求7所述的温度仿真装置,其中上述热感知事务层功率模型电路根据上述查找表,取得上述功率信息。9.如权利要求1所述的温度仿真装置,其中上述仿真引擎为一PSPICE仿真引擎、一HSPICE仿真引擎、一Spectra仿真引擎,或一Nexxim仿真引擎。10.如权利要求1所述的温度仿真装置,其中上述转换器用以根据每一上述多个区块的布局和材料,产生每一上述多个区块对应的一电阻电容网络,并根据上述电阻电容网络,产生对应上述电阻电容网络的一参数信息。11.如权利要求10所述的温度仿真装置,其中上述转换器更用以将上述功率信息转换成一电流信息,以及其中上述兼容信息包含上述参数信息,以及上述电流信息。12.如权利要求1所述的温度仿真装置,更包括:一判断电路,用以判断上述芯片为一二维芯片或一三维芯片。13.如权利要求12所述的温度仿真装置,其中当上述芯片为上述二维芯片时,进行...

【专利技术属性】
技术研发人员:张永嘉卢俊铭郑良加
申请(专利权)人:财团法人工业技术研究院
类型:发明
国别省市:中国台湾,71

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