Statistik vaqtni tahlil qilish - Statistical static timing analysis

An'anaviy vaqtni statik tahlil qilish (STA) so'nggi 30 yil ichida raqamli davrlarni loyihalash uchun aktsiyalarni tahlil qilish algoritmi bo'lib kelgan. Shu bilan birga, so'nggi yillarda yarimo'tkazgichli qurilmalar va o'zaro bog'lanishning o'zgarishi an'anaviy (deterministik) STA tomonidan hal qilinmaydigan bir qator muammolarni keltirib chiqardi. Bu juda katta izlanishlarga olib keldi statistik vaqtni tahlil qilish, bu eshiklarning normal deterministik vaqtini va o'zaro bog'liqlikni ehtimollik taqsimoti bilan almashtiradi va bitta natija emas, balki mumkin bo'lgan elektron natijalarning taqsimlanishini beradi.

Oddiy STA bilan taqqoslash

Deterministik STA yaxshi sabablarga ko'ra mashhur:

Bu vektorlarni talab qilmaydi, shuning uchun yo'llarni o'tkazib yubormaydi.
Ish vaqti elektron o'lchamlari bo'yicha chiziqli (asosiy algoritm uchun).
Natijada konservativ.
Odatda ba'zi bir oddiy kutubxonalardan foydalaniladi (odatda kirish moyilligi va chiqish yuki funktsiyasi sifatida kechikish va chiqish qiyaligi).
Optimallashtirishda foydalanish uchun bosqichma-bosqich ishlashga o'tish oson.

STA, juda muvaffaqiyatli bo'lishiga qaramay, bir qator cheklovlarga ega:

Ichki korrelyatsiyani osonlikcha boshqarish mumkin emas, ayniqsa, kosmik korrelyatsiya kiritilgan bo'lsa.
Ko'plarga muhtoj burchaklar barcha mumkin bo'lgan holatlarni ko'rib chiqish.
Agar sezilarli tasodifiy farqlar mavjud bo'lsa, unda har doim konservativ bo'lish uchun, raqobatbardosh mahsulotlarga erishish juda noumiddir.
CPPR (Umumiy Pessimizmni Olib tashlash) kabi turli xil korrelyatsion muammolarni hal qilish uchun kiritilgan o'zgarishlar asosiy algoritmni chiziqli vaqtga nisbatan sekinroq yoki o'sib boruvchi bo'lmagan yoki ikkalasiga ham aylantiradi.

SSTA ushbu cheklovlarga to'g'ridan-to'g'ri to'g'ridan-to'g'ri hujum qiladi. Birinchidan, SSTA kechikishlar orasidagi bog'liqlikni topish uchun sezgirlikdan foydalanadi. Keyinchalik, kechikishlar statistik taqsimotini qanday qo'shishni hisoblashda ushbu korrelyatsiyalardan foydalaniladi.

SSTA kabi har bir qiymat bilan sezgirlik vektorini ushlab, korrelyatsiya va sezgirliklarni boshqarish uchun aniqlovchi STA ni kuchaytirishning texnik sababi yo'q. Tarixiy jihatdan, bu STAga qo'shilish uchun katta yuk bo'lib tuyuldi, ammo bu SSTA uchun kerakligi aniq edi, shuning uchun hech kim shikoyat qilmadi. Quyida ushbu muqobil taklif qilingan SSTA tanqidlarining bir qismini ko'ring.

Usullari

SSTA algoritmlarining ikkita asosiy toifasi mavjud - yo'llarga asoslangan va bloklarga asoslangan usullar.

Yo'lga asoslangan algoritm^[1] ma'lum yo'llarda eshik va simli kechikishlarni yig'indisi. Statistik hisoblash oddiy, ammo qiziqish yo'llarini tahlil qilishdan oldin aniqlash kerak. Boshqa ba'zi yo'llar tegishli bo'lishi mumkin, ammo tahlil qilinmasligi mumkin, shuning uchun yo'l tanlash muhim.

Bloklarga asoslangan algoritm^[2] soat elementlaridan oldinga (va orqaga) ishlaydigan har bir tugun uchun kelish vaqtlarini (va talab qilinadigan) vaqtni hosil qiladi. Afzallik - bu to'liqlik va yo'l tanlashga hojat yo'q. Eng katta muammo shundaki, korrelyatsiyani hisobga olgan statistik maksimal (yoki min) operatsiya zarur, bu qiyin texnik muammo.

Kabi mavjud bo'lgan SSTA hujayralarini tavsiflash vositalari mavjud Altos Design Automation Varete vositasi.

Tanqid

SSTAda bir qator tanqidlar bildirildi:

Bu juda murakkab, ayniqsa realistik (gauss bo'lmagan) tarqatish bilan.
Optimallashtirish oqimi yoki algoritmiga qo'shilish qiyin.
Algoritmga kerakli ma'lumotlarni olish qiyin. Agar siz ushbu ma'lumotni qo'lga kiritgan bo'lsangiz ham, bu vaqt o'zgaruvchan va shuning uchun ishonchsiz bo'lishi mumkin.
Agar fab mijozlari jiddiy foydalanadigan bo'lsalar, bu jarayonning ushbu statistik xususiyatlarini o'zgartirgan taqdirda, fab amalga oshirishi mumkin bo'lgan o'zgarishlarni cheklaydi.
Foyda rivojlangan deterministik STA bilan taqqoslaganda nisbatan kichik, bu ham sezgirlik va korrelyatsiyani hisobga oladi.^[3]

Vaqtni statik tahlilini amalga oshiruvchi vositalar

FPGA

Altera kvartusi II
Xilinx ISE

ASIC

Sinopsiyaning asosiy vaqti (Sinov jarayoni PrimeTime )
Cadence Encounter Timing tizimi (Cadence Tempus )
IBM EinsTimer
ANSYS Path FX (ANSYS Path FX )

Shuningdek qarang

Statik vaqtni tahlil qilish

Adabiyotlar

^ Orshanskiy, M .; Keutzer, K., 2002 yil, Eng yomon holatlar vaqtini tahlil qilish uchun umumiy ehtimoliy asos, Dizaynni avtomatlashtirish konferentsiyasi, 2002. Ishlar to'plami. 39-chi, jild, 2002 y., Sahifalar: 556-561.
^ Visvesvariya, S.; Ravindran, K .; Kalafala, K .; Walker, S.G .; Narayan, S .; Beece, D.K .; Piaget, J .; Venkatesvaran, N .; Hemmett, JG, 2006, Birinchi darajali qo'shimcha bloklarga asoslangan statistik vaqtni tahlil qilish, Integral mikrosxemalar va tizimlarni kompyuter yordamida loyihalash bo'yicha IEEE operatsiyalari, 25-jild, 10-son, 2006 yil oktyabr, Sahifalar: 2170-22180
^ Noel Menezes. "Yaxshi, yomon va statistik" (PDF). ISPD 2007.

[1] Orshanskiy, M .; Keutzer, K., 2002 yil, Eng yomon holatlar vaqtini tahlil qilish uchun umumiy ehtimoliy asos, Dizaynni avtomatlashtirish konferentsiyasi, 2002. Ishlar to'plami. 39-chi, jild, 2002 y., Sahifalar: 556-561.

[2] Visvesvariya, S.; Ravindran, K .; Kalafala, K .; Walker, S.G .; Narayan, S .; Beece, D.K .; Piaget, J .; Venkatesvaran, N .; Hemmett, JG, 2006, Birinchi darajali qo'shimcha bloklarga asoslangan statistik vaqtni tahlil qilish, Integral mikrosxemalar va tizimlarni kompyuter yordamida loyihalash bo'yicha IEEE operatsiyalari, 25-jild, 10-son, 2006 yil oktyabr, Sahifalar: 2170-22180

[3] Noel Menezes. "Yaxshi, yomon va statistik" (PDF). ISPD 2007.

[1]

[2]

[3]