Fujitsu FPCBP175 バッテリー

Publié le 1 novembre 2011 par szzcz

不具合が存在する設計データを用いてICの量産を開始してしまうとFujitsu FPCBP175 バッテリー 、その不具合を後から修正するためのコストはぼう大なものになる。特に、構造が複雑で、広い範囲での利用が見込まれるようなSoC（System on Chip）で設計上の不具合が見つかった場合に費やすコストは特に高くつく。2011年1月にIntelが発表した、最新プロセッサファミリ「Sandy Bridge」向けのチップセット「Intel 6シリーズ」の不具合は、約10億米ドルもの損失を招いたという。また、不具合の存在する設計データを担当した設計者にとっては、個人的な悪い思い出になるだけでなく、経歴上の汚点にHp Mini 210バッテリー もなってしまう。

　 ICの設計上の不具合を見落とさないために、設計者自身および設計チームは、顧客のアプリケーションでそのICが使用される状況下におけるシミュレーションを、できる限り入念に行わなければならない。とはいえ、10億個のトランジスタFujitsu FMVNBP137 バッテリー、多数の大規模デジタルブロック、高性能のアナログ回路、複雑な電源管理機能、組み込みソフトウエア、転送速度が1ギガビット/秒を超えるようなI/Oなどを含む複雑なSoCをどうやってシミュレーションすればよいのか。また、経年劣化による影響はどう見積もるのか。そもそも、設計したICは経年劣化を起こすのか。さらに、ESD（Electrostatic Discharge：静電気放電）の問題をはじめ、設計したICが周辺の電磁界環境 IBM ThinkPad X60バッテリーに影響を及ぼさないことを保証するにはどうすればよいのだろうか。

　現在、ICの設計データ向けの回路シミュレータについては、アナログ、デジタル、トランジスタレベルからシステムレベル、ハードウエア/ソフトウエア協調検証、チップ‐パッケージ間インタフェースなど、用途に合わせてさDell Latitude D505 バッテリーまざまなものが提供されている。しかし、ICの設計上の不具合を見つけ出すには、シミュレーションだけでは十分とは言えない。デバッガや、シミュレーションによって生成された大量のデータを処理する自己診断式のテストベンチも必要になる。こうして、ICの設計データを検証するための“ツールボックス”は、どんどん規模が大きくなっているのだ。

　 ICの設計データについて、シミュレーションなどによる製造前の検証によりDell Latitude D520 バッテリー、その動作を100%保証することは残念ながら不可能である。しかし、幸いなことに、最新の市販ツールを組み合わせて運用することによって検証の確度を高めることはできる。

Magma Design Automationは、Acer AS07A75 バッテリーアナログ回路のシミュレータにおいて、いちはやく並列コンピューティング技術の取り込みを図った企業の1つである。同社のカスタム設計事業部門でシミュレーション技術担当バイスプレジデントを務めるK T Moore氏は、「当社の『FineSim』は、ネットワークで接続された複数のコンピュータ上でアナログ回路のシミュレーションを並列処理することにより、一般的なSPICEの単一マトリクスで扱える約2万5000個といLenovo IdeaPad U350 バッテリー   5う最大素子数の制限を克服した」と語る。

　 FineSimの技術は、いわゆるFast SPICEシミュレータとは異なる。Fast SPICEでは、簡素化したデバイスモデルを使って大規模回路のマトリクス分割を行うために、回路シミュレーションにおいて誤りや精度の低下を招く可能性が高いhp compaq 2230s バッテリー。Moore氏は、「FineSimでは、素子数が100万個の回路であっても、BSIM（Berkeley Short Channel IGFET Model）を用いるような既存のSPICEシミュレータと同等の解析精度を維持することができる」と説明する。Magmaによると、FineSimは、単一マトリクスの解析を、2台～4台のコンピュータ上で8個～16個のプロセッサコアに分散させることにより、大規模回路のポストレイアウトシミュレーションを実現している。「FineSimは、アナログ回路のシミュレーションに大きな変革をもたらした」とMoore氏は付け加える。

　さらに、同氏は、「Magmaの顧客はデジタル回路中心の検証手法を求めている」と述べる。LENOVO IdeaPad S205バッテリー「大規模回路のシミュレーションができるだけでは十分ではない。設計者は回路を構成するすべての素子の波形を見るような余裕がないからだ。問題があるときは波形を見たいが、それ以外のときは問題がないことだけ表示してくれればいいのだ」（同氏）という。もちろん、シミュレーションを行う上で、条件タグを入れることは可能である。しかし、その場合にはデバッグ作業をより厳密に行わなければならない。そうしなければ、設計者は見落としがないかどうかの確信が持てないDell Latitude D600 バッテリー。Moore氏は、「回路シミュレータを開発する際には、性能や精度だけでなく、顧客がどのような問題を解決しようとしているかについて考える必要がある」と指摘している。

　 Berkeley Design Automationでプロダクトマーケティングマネジャーを務めるSimon Young氏も、「既存の回路シミュレータの処理能力に限界があったことが、顧客にFast SPICEの使用を余儀なくさせた」ことを認める。その一方で、新たなアナログ回路のシミュレータにDell Latitude D510 バッテリー ついては異なる意見を示した。同氏は、「28nmプロセスでは、ノイズをはじめ、デバイス上で起こる別の動作についても考慮する必要がある」と指摘する。Berkeley Designは、回路シミュレータ「Analog FastSPICE（AFS）」の過渡解析機能を使ってノイズに関する問題に対処している。同社は、「AFSは1000万個の素子を取り扱える。シングルコアのCPUでの処理速度は、同じ規模の素子数に対応する他社のSPICEシミュレータの10倍に達する」と主張している。半導体ファウンドリ大手のTSMC（Taiwan Semiconductor ManuDell Latitude D520 バッテリーfacturing Co）は、低消費電力の28nmプロセスの設計フローに対応するSPICEシミュレータとしてAFSを認定した。さらにYoung氏は、「Berkeley Designは、有力ファウンドリであるGLOBALFOUNDRIESとの提携も進めている」と述べる。

　技術者が長年問題の解決に努めてきた、ESDの正確なシミュレーションに対応したのが、Apache Design SolutionsのEDAツール「PathFinder」である。同社CEO（最高経営責任者）のAndrew Yang氏は、「既存の過渡解析ツールはESD保護回路における『スナップバック動作』を扱うことができない」Dell Latitude D530 バッテリと指摘する。スナップバック動作では、電圧がトリガ電圧を超えるとデバイスのIV（電流‐電圧）特性が反発して、低電圧で同量以上の電流が流れる。「負性抵抗が、既存のSPICEシミュレータで問題となっている収束性の低さを顕在化させる」とYang氏は説明する。

　 PathFinderは、ADell Latitude D610 バッテリー pacheが開発した非線形過渡シミュレータで、標準的なSPICEモデルで動作する「eSIM」を使っているほか、電源およびグラウンドバスのRLC（抵抗/インダクタ/キャパシタ）素子や基板/パッケージの寄生素子を抽出する機能を備えている。Yang氏によると、「8社の大手半導体メーカーがPathFinderを採用している。PathFinderは、人体帯電モデルやマシンモデル、デバイス帯電モデルなどのESD損傷モデルを使ってDell Vostro 3500バッテリー 、素子数が100万個以上の回路に対して、レイアウトベースでESDの影響を解析することが可能だ。PathFinderは、TSMCが2010年6月に発表した参照フロー『Reference Flow 11.0』にも含まれている」という。 Mentor Graphicsで検証/試験プロダクトのマーケティングディレクターを務めるSteve Bailey氏によると、「現在、EDAツールにおけるシミュレータの市場は成熟しつつある。同市場の焦点は、迅速かつ完全な検証によって技術者を支援できるようなシミュレータの開発に移っている」という。シミュレータの解析速度 Dell Vostro 3300バッテリーや精度は、マルチコアCPUを用いた並列処理などの手法によって向上してはいるが、どの手法も特効薬にはなり得ていない。これらの手法を利用するとしても、設計した回路を適切に分割した上で、分割した回路のそれぞれに最適な解析ツールを用いることは容易ではないからだ。

　 Mentorは、顧客を対象に行った最近の調査で、ハードウエア記述言語Dell Vostro 3700バッテリー と検証言語を統合したHVL（Hardware Verification Language）の1つであるSV（System Verilog）を使用する割合が予想以上に多いという結果を得た。回答者の3/4が、テストベンチの作成にSVを使用している、あるいは使用する予定があると回答したという。また、SVの採用が制限される理由の1つとして、EDAベ PABAS081ダーのツール間において互換性がないことが挙げられた。市販されている検証ツールでSVを用いる際には、シミュレータとテストベンチのライブラリに互換性があることを確かめる必要がある。

　現在、EDA業界は、デジタル回路検証用の基本機能ラDell Inspiron 13Rバッテリーイブラリについて標準化を進めている。この標準化作業の中で、最も注力されているのが移植性の問題である。Bailey氏によると、「EDAツールの業界団体であるAccelleraが、最新の機能検証手法の標準規格としてUVM（Universal Verification Methodology） Version 1.0 EA（Early Adopter）を策定できた事実は、複数の企業の検証ツールにおいて最初に導入されたSVをベースにした手法が成熟しつつあることを示している」と述べている。機能検証の標準規格といえば、MentorのAVM（Advanced Verification MethodologyApple M8403）から始まり、続いてMentorとCadenceが共同開発したOVM（Open Verification Methodology）が登場した。そして、UVMは、OVMをベースに、Synopsysが開発したVMM（Verification Methodology Manual）を規格に取り込んでいる。

　 Synopsysで検証プロダクトのマーケティングディレクターを務めるMichael Sanie氏は、「当社は、Synopsys Fellowを務めるVMMの専門家のJanick Bergeron氏を代表とするグループをAccelleraに派遣して、UVMの規格開発に向けた取り組みに参加した」と明かす。 Fujitsu LifeBook A3130 バッテリーUVMには、メモリーやメモリーマップドレジスタ用のRAL（レジスタ抽象化レイヤ）アプリケーションパッケージなどのVMMの機能が取り入れられている。Synopsysは、2011年5月にも、同社の検証ツール「VCS」でのUVM 1.0 EAのネイティブサポートを提供する予定だという。Sanie氏は、「VCSはすでにOVMをサポートしているので、テストベンチの移植のためにUVMをサポートするバージョンのリリースを待つ必要はない」と付け加えた。同氏は、「検証ライブラリ用の基本クラスの記述方法は、ツールの差ASM 92P1140異化の主な要因にはならない」と考えている。EDAツールベンダーは、今後もシミュレータの解析エンジンの性能向上やデバッグツールの投入によって、優位に立つための競争を続けることが予想される。

検証技術者は、設計したICのプロパティの試験について、SVを用いたアサーションベース検証（ABV）手法であるSVA（System Verilog Assertion）によって行うことができる。SVAでは、詳細な記述ができるほかに、ランダム入力パターンに対する制約を定義したり、92P1138カバレッジの解析方法を決定したりすることができる。 Jasper Design Automationのツール「ActiveProp」は、設計した回路のRTL（レジスタトランスファレベル）の記述からプロパティを自動的に生成することができる。そのほかに、VCD（Value Change Dump）やFSDB（Fast Signal Database）形式のシミュレーション結果を準備するだけでよい。

Jasperでマーケティング担当バイスプレジデントを務めるHolly Stump氏によると、「ActivePropがWU946    自動生成するフォーマル（形式的）解析、シミュレーション、エミュレーション向けのアサーションによって、即座にABVを始めることができる」という。ActivePropはスタンドアロンでも使用できるしあらゆる電気/電子機器では、高い効率が得られる電源が求められている。特に商用電源（AC電源）から、実際にGK479機器を駆動するためのDC電源を生成する AC-DC電源については、省エネに対する気運の高まりなどもあり、効率に対してより厳しい目で見ることが要求されている。この要求を満たすための解の1 つがスイッチング方式のAC-DC電源である。コントローラICを使わず、大型のトランスを搭載する従来のリニア電源より、スイッチング方式のAC-DC 電源であればコストも抑えられる。

　しかし、スイッチング方式のAC-DC電源の設計には LENOVO ThinkPad X220 バッテリー、従来のリニア電源には存在しない問題が伴うこととなった。例えば、EMI（電磁干渉）、突入電流、ユニバーサル入力といった事柄に対応しなければならないのである。そして、これらの問題については、さまざまな対処法が考案されている。

まずはAC-DC電源の設計における一般的な問題とその対処法について、ひととおり俯瞰してみる。

　 AC-DC電源HP Pavilion dv8000バッテリーの入力となる商用電源は、電源のコードをはじめとする周囲の環境に対して放射性のEMIの問題を生じさせる。そのため、AC-DC電源の入力部には、差動（ディファレンシャル）フィルタとコモンモードフィルタが配置されることが多い。

AC入力の両端には、Xコンデンサを使用する。このコンデンサが故障HP ProBook 6545bバッテリーしても感電することはないが、高いライン電圧が印加されている状態で電源を切断すると、安全性の問題が生じる可能性がある。

　この問題に対しては、並列に接続した抵抗によってコンデンサを放電することで対処できる。ただし、この方法では、電源の稼働中に電力を無駄に消費してしまう。代替策として、米Power Integrations（以下、HP COMPAQ 6530bバッテリー PI）社が供給しているXコンデンサ用自動放電ICファミリ「CAPZero」のような部品を使用する方法がある。この ICを利用すれば、安全性に関する規格を満たしつつ、電源での電力の浪費を回避することができる。

　電源ラインとグラウンドの間には、Yコンデンサも必要になるかもしれないHP COMPAQ 6535bバッテリー。このYコンデンサが故障すると、感電につながる可能性がある。Yコンデンサは、電力コードに対する伝導性のEMIの問題を低減するが、容量の大きなコンデンサは、電源回路のブレーカ機能やコンセントの漏電防止機能を誤作動させる可能性がある。

　 EMIの問題は、プリンHP COMPAQ 6730bバッテリー ト基板上のレイアウトの工夫や、回路における急激な電流変化を抑えることによって解決することができる。最後の手段としてシールドを利用する方法があるが、これにはコスト増という欠点が伴う。

　 AC-DC電源の設計時に生じ得るもう1つの問題は、大きな入力コンデンサが必要になることに起因する。電源回路の起動時には、このコンデンサを充電するために、大きな突入電流が流れてしまうのだ。

）、実行時にAPI（Application Programming Interface）を介してシミュレータにリンクすることもできる。複数のシミュレーションを実行すれば、それらの結果からプロパティを自動生成することにより、ABVの精度をさらに高めることもできtoshiba pabas105 バッテリーる。なお、ActivePropの最初のバージョンは、Synopsysのシミュレータに対応している。

ActivePropは、設計した回路データ（RTL記述）を入力すると、そのRTL記述の中から重要なものを抽出して示してくれる。通常、RTL記述からプロパティを生成するためには、RTL記述の機能ブロックにおける重要な信号線などを識別した上で、信号についても注意深く調vgp-bps2b互換 べる必要がある。ActivePropは、この作業を自動化しているのである。次に、ActivePropは検討用の候補の数を減らすためにプロパティを分類したりまとめたりしたものを作成する。その出力形式は、人間が読める状態で記述されたレポートのほか、SVの制約条件やアサーション、カバレッジなどとなっている。

　 UVMは、検証手法として、制約条件のもとでランダムに生成したテストパターンを使用するランダム検証手法などを採用している。これよって、人手で作成したテストパターンを使用するディレクテッド検証より検証カバvgp-bps2c互換レッジを向上させることができる。ただし、生成されたテストパターンの冗長部分を除去することも重要である。

　こうした問題に対して、Mentorは、テストベンチのコンポーネンVGP-BPS8A互換トの作成に使用できるテストベンチ自動化ツール「inFact」を提供している。inFactにおける、テストベンチのコンポーネントの動作は「ルールグラフ」と呼ばれる機能によって制御されている。ルールグラフのルールは、検証中のデバイスの仕様から定義することが可能だ。例えば、業界標準バスインタフェースなどのほか、検証プランから抽出した制約条件を適用することもできる。シミュレーション実行時には、 Lenovo Thinkpad R61 バッテリー  ルールグラフがシミュレータと対話を行い、要求された機能カバレッジを効果的に達成できるように高度なアルゴリズムを適用する。また、inFactは、複数のプロセッサコアを用いた並列処理にも対応している。MentorのBailey氏によると、「あるinFactのユーザーは、同ツールを用いることでカバレッジの達成時間を約1/100に短縮できた。また、カバレッジの割合も向上した」という。