隨著芯片性能可靠性的不斷提高，集成電路行業(yè)終于有機(jī)會(huì)利用產(chǎn)品和技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提高整個(gè)電子系統(tǒng)價(jià)值鏈的效率和價(jià)值。為此，新思科技推出了由數(shù)據(jù)分析驅(qū)動(dòng)的芯片生命周期管理(SLM)該平臺(tái)通過(guò)收集芯片各階段的有用數(shù)據(jù)，并在整個(gè)生命周期中智能分析這些數(shù)據(jù)，優(yōu)化芯片生命周期的每個(gè)階段。

　　今日我們將從SLM定義、工作方式、優(yōu)勢(shì)、挑戰(zhàn)以及SLM從更多的角度來(lái)看，如與芯片的關(guān)系，再次深入分析了芯片生命周期管理的概念。

　　從PLM到SLM

　　幾十年來(lái)，各行各業(yè)的公司都通過(guò)產(chǎn)品生命周期管理(PLM)工具管理從早期生產(chǎn)到市場(chǎng)部署的整個(gè)過(guò)程中的產(chǎn)品狀況。芯片作為一種基礎(chǔ)技術(shù)，與我們的日常生活密切相關(guān)，但芯片的管理過(guò)程直到近年來(lái)才被列入議程。

　　SLM作為行業(yè)的一個(gè)新概念，在過(guò)去的幾年里逐漸得到了業(yè)界的認(rèn)可。SLM基于成熟的PLM構(gòu)建模塊，對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備從設(shè)計(jì)到制造、測(cè)試、交付到終端用戶(hù)系統(tǒng)的全過(guò)程進(jìn)行測(cè)試和分析，旨在通過(guò)跨生命周期提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和部署的確定性。SLM開(kāi)發(fā)者可以根據(jù)分析結(jié)果不斷優(yōu)化芯片和終端用戶(hù)系統(tǒng)。

　　芯片生命周期管理的過(guò)程主要包括以下兩個(gè)階段：

　　在芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)增加傳感器、監(jiān)視器等，對(duì)設(shè)備生產(chǎn)和實(shí)際性能進(jìn)行深入分析

　　在設(shè)備的整個(gè)生命周期中收集和處理數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，為設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)化提供支持

　　通過(guò)SLM，開(kāi)發(fā)者可以有效地練習(xí)“觀察、控制和優(yōu)化”概念。嵌入式監(jiān)視器和傳感器收集和反饋的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和參數(shù)可以直接轉(zhuǎn)化為提高芯片系統(tǒng)的質(zhì)量、性能和可靠性。

　　由于SLM可以預(yù)測(cè)使用中的產(chǎn)品維護(hù)和故障，因此超大型數(shù)據(jù)中心、消費(fèi)電子、汽車(chē)等應(yīng)用場(chǎng)景可以預(yù)測(cè)產(chǎn)品的維護(hù)和故障SLM使用青睞有加。

　　巨大的挑戰(zhàn)應(yīng)運(yùn)而生SoC創(chuàng)新模式

　　SLM這一崛起恰逢半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)刻。但開(kāi)發(fā)者也面臨著一系列挑戰(zhàn)。

　　首先，挑戰(zhàn)具有多米諾效應(yīng)。新工藝節(jié)點(diǎn)增加了同一芯片上晶體管的數(shù)量，這將導(dǎo)致一系列問(wèn)題，如制造過(guò)程可變性的增加，這對(duì)開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)是越來(lái)越具有挑戰(zhàn)性的。

　　制造可變性的增加意味著芯片開(kāi)發(fā)人員在設(shè)計(jì)中需要考慮更多的不良情況，或者依靠傳感器和監(jiān)控設(shè)備來(lái)測(cè)量芯片的變化程度。此外，設(shè)計(jì)密度的增加也會(huì)導(dǎo)致電流和功耗密度的增加，降低節(jié)點(diǎn)電壓使其更加不穩(wěn)定，并產(chǎn)生熱點(diǎn)。

　　現(xiàn)在，為了對(duì)各種附加路由和跟蹤功能進(jìn)行不同的布局，芯片和系統(tǒng)變得更加復(fù)雜。越來(lái)越多的硬件和軟件在實(shí)際使用中不斷集成和升級(jí)，需要妥善處理SoC設(shè)計(jì)對(duì)環(huán)境刺激的反應(yīng)和對(duì)不同工作負(fù)荷需求的反應(yīng)能力。這也會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)量的增加，因此有必要在生產(chǎn)的各個(gè)階段提高數(shù)據(jù)一致性。

　　這些挑戰(zhàn)增加了傳統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)失敗的風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)了制造和生產(chǎn)評(píng)估之外的電路測(cè)試需求。

　　為了滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的系統(tǒng)復(fù)雜性和性能需求，芯片開(kāi)發(fā)人員需要重新檢查芯片設(shè)備構(gòu)建的每一步，以提高芯片在整個(gè)生命周期中的可見(jiàn)性和可觀察性。

　　在設(shè)計(jì)中嵌入創(chuàng)新傳感器和結(jié)構(gòu)可以使團(tuán)隊(duì)獲得更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，了解如何在生產(chǎn)測(cè)試過(guò)程中篩選設(shè)備進(jìn)行部署，以及如何響應(yīng)動(dòng)態(tài)環(huán)境條件和刺激。團(tuán)隊(duì)可以在整個(gè)測(cè)試和操作階段不斷改進(jìn)數(shù)據(jù)分析，深入了解設(shè)備故障，利用整個(gè)生命周期階段的可追蹤信息診斷問(wèn)題的根本原因。

　　SLM通過(guò)提供更深入的分析，我們可以解決傳統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)的必要變化，并將繼續(xù)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展作為行業(yè)的最新模式。隨著發(fā)展勢(shì)頭的增強(qiáng)，SLM該平臺(tái)需要保持靈活性和可擴(kuò)展性，并支持新傳感器、監(jiān)控器和數(shù)據(jù)源的輕松使用。

　　SLM能做到什么程度?

　　采用成熟的SLM平臺(tái)、芯片開(kāi)發(fā)者可以深入實(shí)現(xiàn)生命周期的可見(jiàn)性，獲得充分的分析結(jié)果，增強(qiáng)芯片設(shè)備的控制機(jī)制，包括動(dòng)態(tài)電壓頻率調(diào)整(DVFS)。這些特性相互結(jié)合，大大優(yōu)化了電源器件的操作和數(shù)據(jù)吞吐量。

　　但需要注意的是，單個(gè)產(chǎn)品或工具的部署不能實(shí)現(xiàn)端到端的生命周期管理，因此需要整合各種產(chǎn)品或工具SLM組件，確保具體應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。

　　例如，可以使用高容量消費(fèi)應(yīng)用SLM工具和工藝，參照芯片的參數(shù)反饋，減少設(shè)計(jì)限制的影響。這樣，就可以進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整，提高未來(lái)統(tǒng)計(jì)異常數(shù)據(jù)和潛在故障設(shè)備的可見(jiàn)性。

　　在實(shí)時(shí)系統(tǒng)管理中，如果部署在整個(gè)電影上的處理器核心中，高顆粒熱傳感解決方案可以?xún)?yōu)化大規(guī)模數(shù)據(jù)應(yīng)用的功耗性能。這對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)應(yīng)用尤為關(guān)鍵，因?yàn)榧词故禽p微的功耗降低也會(huì)對(duì)大型云服務(wù)器的配置產(chǎn)生指數(shù)級(jí)的節(jié)能影響。熱傳感精度的小幅提高可以使每個(gè)處理器芯片每小時(shí)的功耗降低不到一美分。雖然在芯片層面看起來(lái)并不明顯，但對(duì)于大型數(shù)據(jù)中心配置來(lái)說(shuō)，這樣的小優(yōu)化每年可以節(jié)省數(shù)百萬(wàn)美元?？紤]到服務(wù)器在生命周期中的運(yùn)行成本高于初始購(gòu)買(mǎi)價(jià)格，降低任何功耗都是有意義的。

　　在汽車(chē)應(yīng)用中，對(duì)老化和劣化因素的持續(xù)評(píng)價(jià)(如用戶(hù)條件、熱應(yīng)力和電源電壓應(yīng)力)將為汽車(chē)電子系統(tǒng)的維護(hù)和更新提供更具預(yù)測(cè)性的方法。如果這些系統(tǒng)對(duì)故障有更強(qiáng)的預(yù)測(cè)性，則可以考慮在設(shè)計(jì)中使用商業(yè)芯片。雖然有一些反直覺(jué)，但與高成本的可靠系統(tǒng)相比，這可以降低成本，提高確定性。

　　新思科技的SLM平臺(tái)行業(yè)優(yōu)先

　　芯片數(shù)據(jù)的可見(jiàn)性對(duì)設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)之間的閉環(huán)非常重要。新思科技推出了芯片生命周期管理系列，是行業(yè)優(yōu)先的SLM該平臺(tái)可在設(shè)備生命周期的各個(gè)階段優(yōu)化芯片狀態(tài)。

　　SLM綜合平臺(tái)包含多個(gè)集成解決方案及功能：

　　廣泛的指標(biāo)監(jiān)測(cè)IP并訪問(wèn)基礎(chǔ)設(shè)施收集芯片運(yùn)行數(shù)據(jù)的各個(gè)方面。指標(biāo)監(jiān)測(cè)包括環(huán)境、結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)器和測(cè)試結(jié)構(gòu)。

　　一套全面的檢測(cè)集成驗(yàn)證流程，可直接連接到新思科技FusionRTL至GDSII實(shí)施系統(tǒng)。

　　半導(dǎo)體制造分析引擎和良率管理引擎，可優(yōu)化運(yùn)行效率，提高整體良率。

　　自主優(yōu)化平臺(tái)，可自動(dòng)實(shí)時(shí)提高計(jì)算系統(tǒng)性能。

　　新思科技的SLM基于豐富的可見(jiàn)性、深度分析和集成自動(dòng)化，平臺(tái)可以構(gòu)建。SoC團(tuán)隊(duì)及其客戶(hù)提供更深層次的洞察力，從而優(yōu)化芯片生命周期的各個(gè)階段。

　　未來(lái)，SoC架構(gòu)師肯定會(huì)融入設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)測(cè)試的各個(gè)階段SLM概念，實(shí)現(xiàn)芯片端到端生命周期管理，幫助公司及時(shí)抓住較先進(jìn)芯片技術(shù)的機(jī)遇，為提高芯片設(shè)計(jì)效率和可預(yù)測(cè)性開(kāi)辟道路。