多裸片组件(Multi-die assemblies)中的芯片验证过程正经历日益增长的复杂性,这迫使开发和工程环境发生了根本性的转变。随着半导体行业向大规模采用小芯片(Chiplets)转型,传统的仿真(Simulation)手段已不足以单独确保整个系统按预期运行,这促使设计团队开始结合使用仿真、硬件仿真(Emulation)以及现场可编程门阵列原型设计(FPGA Prototyping)。
小芯片架构的复杂性挑战
SignatureIP首席执行官Purna Mohanty指出,向多裸片架构的转变对验证环境提出了前所未有的工程限制。这些挑战包括处理多个裸片之间的共享内存资源,以及通过多种输入/输出(I/O)接口协议和格式(如PCIe和CXL)管理版本控制(Version control)。
工程师在该领域面临的主要技术差距包括:
- 共享内存管理:确保数据一致性,并在多个裸片访问相同内存资源时避免性能瓶颈。
- 多种I/O协议:难以控制系统各部分之间不同版本高速接口的兼容性。
- 执行速度差异:硬件加速工具的运行速度与芯片实际设计速度之间的结构性差异。
硬件验证的实际变化
芯片组装的最新进展要求不能仅依赖软件仿真,因为现代验证需要创建混合测试环境,以集成在不同时间尺度下运行的工具。当硬件加速工具和原型设计速度与最终设计的实际频率不同时,同步和测试实际性能场景就会出现复杂的挑战,这使得直接连接和即插即用原型设计(Plug-and-play prototyping)成为缩短上市时间并确保系统可靠性的关键步骤。