![Page 1: Леонид Воронцов -- инженерия больших радиоэлектронных систем](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061206/5481b663b4af9f70638b49ea/html5/thumbnails/1.jpg)
Разработка больших радиоэлектронных систем
![Page 2: Леонид Воронцов -- инженерия больших радиоэлектронных систем](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061206/5481b663b4af9f70638b49ea/html5/thumbnails/2.jpg)
Общие понятия и термины САПР
• САПР - система автоматизированного проектирования.
• CAD - Computer-Aided Design
• EDA (Electronic Design Automation)
• EDA = САПР ИС, САПР ПП
• eCAD – интегрированный комплекс программных средств для облегчения разработки электронных устройств, создания микросхем и печатных плат
• Маршрут проектирования – согласованная последовательность этапов, мероприятий, процедур, процессов и способов представления данных
• Цель использования
- сокращение времени разработки
- уменьшение вероятности ошибки
- снижение затрат на разработку
![Page 3: Леонид Воронцов -- инженерия больших радиоэлектронных систем](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061206/5481b663b4af9f70638b49ea/html5/thumbnails/3.jpg)
Проектирование ИС, ПЛИС….
Алгоритмическое описаниеC/C++System CSystem Verilog
VHDLVerilog
Библиотекисистемногоуровня
Системное моделированиеModelSim, VStation
Создание RTL-проектаHDL Designer
Моделирование RTLModelSim, VStation, FormalPro
Синтез RTL из C/C++Precision C Synthesis
ГенераторASIC-библиотек
Логический синтез ASIC/FPGALeonardoSpectrum, Blast Create
Логический и физический синтез FPGAPrecision RTL Synthesis, Precision Physical Synthesis
P&R поставщиков ASIC/FPGA или 3фBlast Fusion,…
P&R поставщиков FPGA/PLD
ASIC/FPGAFPGA/PLD
Проектирование PCB
SoC
Аналого-цифровые заказные СБИС
Inventra IP(RTL)
Библ. пост.FPGA/ASIC
![Page 4: Леонид Воронцов -- инженерия больших радиоэлектронных систем](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061206/5481b663b4af9f70638b49ea/html5/thumbnails/4.jpg)
Проектирование Систем-на-Кристалле
![Page 5: Леонид Воронцов -- инженерия больших радиоэлектронных систем](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061206/5481b663b4af9f70638b49ea/html5/thumbnails/5.jpg)
Общий маршрут проектирования
Системный уровень
Разработка ПО Разработка аппаратной части
VHDLVerilog
СхемотехникаАналоговые
блоки
AMS
Логический синтез
FPGA ASIC
Системное прототипирование, эмуляция Физическое прототипирование
Разработка топологии
Верификация топологииПРОИЗВОДСТВО
![Page 6: Леонид Воронцов -- инженерия больших радиоэлектронных систем](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061206/5481b663b4af9f70638b49ea/html5/thumbnails/6.jpg)
Применяемые САПР
• > 65 % рынка САПР Cadence Design Systems, Mentor Graphics, Synopsys
![Page 7: Леонид Воронцов -- инженерия больших радиоэлектронных систем](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061206/5481b663b4af9f70638b49ea/html5/thumbnails/7.jpg)
Проектирование печатных плат и ЭМ
Создание и управление проектом Design Capture, DesignView, DxDesigner
Функциональное моделирование
SystemVision, Analog Designer, ModelSim
Проектирование топологии Expedition PCB, Design Reuse, Team PCB, Xtreme PCB
IC Synthesizer
Моделирование сигналов и задержек SignalVision,
HyperLynx, ICX, Tau
Модели VHDL, Verilog,
VHDL-AMS, Spice, IBIS,…
Выпуск технологических файлов, подготовка производства CAM Output Manager, GerbTool,
Scepter, Fablink
Базы данныхLibrary
Manager, DMS
BoardLink Pro
Проектирование ПЛИСFPGA Advantage(HDL Designer,
ModelSim, Precision Synthesis, Leonardo)
![Page 8: Леонид Воронцов -- инженерия больших радиоэлектронных систем](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061206/5481b663b4af9f70638b49ea/html5/thumbnails/8.jpg)
Комплексный маршрут проектирования систем на ПП
![Page 9: Леонид Воронцов -- инженерия больших радиоэлектронных систем](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061206/5481b663b4af9f70638b49ea/html5/thumbnails/9.jpg)
Моделирование составных частей и системы в целом
![Page 10: Леонид Воронцов -- инженерия больших радиоэлектронных систем](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061206/5481b663b4af9f70638b49ea/html5/thumbnails/10.jpg)
Основные задачи
• Разработка синтезабельной RTL модели
• Создание тестов
• Оптимизация
• Верификация модели (~50 % всего времени разработки SOC)
Функциональный уровень
Сложности • Экспоненциальный рост тестовых векторов• Сложность поиска первопричины сбоя• Смешивание разных дисциплин
![Page 11: Леонид Воронцов -- инженерия больших радиоэлектронных систем](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061206/5481b663b4af9f70638b49ea/html5/thumbnails/11.jpg)
применяемые подходы
• Формальная эквивалентная верификация• Верификация на уровне утверждений
(assertions)• Анализ покрытия кода• Верификация корректности кода• Автоматическое создание тестовых векторов
на основе ограничений• Верификация на уровне транзакций• Высокоуровневый синтез
Функциональный уровень
![Page 12: Леонид Воронцов -- инженерия больших радиоэлектронных систем](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061206/5481b663b4af9f70638b49ea/html5/thumbnails/12.jpg)
SystemС, SystemVerilog – языки комплексного описания и
верификации радиоэлектронной аппаратуры
• Новые типы данных• Введены понятия ООП (классы)• Введен механизм утверждений• Возможность создание случайных тестовых
воздействий• Введено понятие интерфейса
Системный уровень
![Page 13: Леонид Воронцов -- инженерия больших радиоэлектронных систем](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061206/5481b663b4af9f70638b49ea/html5/thumbnails/13.jpg)
• Сложность моделирования алгоритма совместно с моделью на языке описания аппаратуры
• Отсутствие средств для разработки и анализа архитектуры систем.
• Использование различных блоков (аналоговых, СВЧ,процессоров, память, ПО)
• Применение IP-блоков (Сложно-функциональных блоков)
Проблемы системного уровня
![Page 14: Леонид Воронцов -- инженерия больших радиоэлектронных систем](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061206/5481b663b4af9f70638b49ea/html5/thumbnails/14.jpg)
• Выбор архитектуры системы, выбор IP-блоков
• Разработка алгоритмов• Создание и анализ поведенческих моделей• Декомпозиция проекта на программную и
аппаратную части• Создание спецификации и тестов для
программной и аппаратной частей проекта • Программно-аппаратная верификация
Задачи на системном уровне
![Page 15: Леонид Воронцов -- инженерия больших радиоэлектронных систем](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061206/5481b663b4af9f70638b49ea/html5/thumbnails/15.jpg)
• Графический ввод проектов• Задание типа и параметров
моделирования • Анализ результатов моделирования• Статический анализ• Угловой анализ• Анализ радиочастотных схем
Схемотехнический уровень
![Page 16: Леонид Воронцов -- инженерия больших радиоэлектронных систем](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061206/5481b663b4af9f70638b49ea/html5/thumbnails/16.jpg)
• Синтез RTL кода в список цепей в базисе выбранной технологической библиотеке
• Оптимизация по заданными параметрам (площадь, быстродействие, потребляемая мощность)
• Статический временной анализ• При технологиях 0.18 и ниже совмещение
логического синтеза с этапом физического синтеза
• Более полный учет эффектов субмикрона
Логический уровень
![Page 17: Леонид Воронцов -- инженерия больших радиоэлектронных систем](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061206/5481b663b4af9f70638b49ea/html5/thumbnails/17.jpg)
• Размещение на кристалле макроблоков• Планирование цепей земли и питания• Синтез синхроцепей• Предварительный физический синтез• Предварительная трассировка• Временной анализ• Оптимизация• Финальное размещение• Финальная трассировка
Логический – физический уровень
![Page 18: Леонид Воронцов -- инженерия больших радиоэлектронных систем](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061206/5481b663b4af9f70638b49ea/html5/thumbnails/18.jpg)
Эффекты, которые необходимо учесть
• Падение напряжения • Взаимосвязь проводников• Индуктивность и емкость цепей• Электромиграция в активных структурах• Сопротивление межслойных переходов• Электромагнитное взаимодействие• Влияние внешней среды• И т.д.
Физический уровень
![Page 19: Леонид Воронцов -- инженерия больших радиоэлектронных систем](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061206/5481b663b4af9f70638b49ea/html5/thumbnails/19.jpg)
Смешанное моделирование
![Page 20: Леонид Воронцов -- инженерия больших радиоэлектронных систем](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061206/5481b663b4af9f70638b49ea/html5/thumbnails/20.jpg)
Интегрированный маршрут разработки систем
![Page 21: Леонид Воронцов -- инженерия больших радиоэлектронных систем](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022061206/5481b663b4af9f70638b49ea/html5/thumbnails/21.jpg)