Keysight Osiloskopları her alanda ihtiyaçlarınız için en üstün teknolojiyi sizlere sunar.
İster aktif ister pasif bileşenleri test ediyor olun, doğru hız ve performans sunar.
Keysight güç analizörü ile çalışma sürenizi en üst düzeye çıkarın.
Pik ve ortalama güç ölçümleri için yüksek performanslı çözümler sunar.
Keysight dijital multimetrelerinin tümü güvenilir ölçüm için üretilmiştir.
Spektrum analizi (sinyal analizi), testlerinizdeki en zorlu sorunları çözmek için tüm ihtiyaçlarınıza cevap verir.
Testlerinizde en iyi performansı sinyal üreteçleriyle yakalayın.
LCR'den empedans ölçerlere kadar tüm ihtiyaçlarınızı eksiksiz karşılar.
Gürültü figürü, ölçümünüzdeki belirsizlikleri en aza indirmek için önemlidir.
Rakipsiz PXI ve AXIe sistemleriyle zorlu RF, mikrodalga ve dijital zorlukların üstesinden gelin.
Etkili, doğru ve ekonomik
Bit Error Ratio Test çözümleri tasarımlarınız en doğru ve etkili üretim testleri sunar.
Lojik analizör ölçümlerinizde hata riskini minimuma indirir.
Frekans sayaçları/zamanlayıcıları, dahili veri analizi ve grafikleme özelliği sunar.
Yüksek doğruluk, çözünürlük ve ölçüm esnekliği gerektiren test uygulamaları için mükemmel tercih.
Materyal özelliklerinin doğru ölçümleri için en iyi performansı sunar.
Fonksiyon / Rastgele Dalga Formu Üreteçleri
Önemli Çıkarımlar:
Yarı İletken Ürün Tasarımı Hızla Gelişiyor
Yarı iletken ürün tasarımı, kapı-etrafı alan etkili transistörler (gate-all-around), yongacıklar (chiplets), yeni güç dağıtım mimarileri, her geçen gün küçülen işlem düğümleri ve daha fazlası gibi hızlı gelişmeler yaşıyor.
Her bir ilerleme, entegre devre (IC) tasarımlarını daha da karmaşıklaştırıyor. Giderek daha sofistike hale gelen tasarım, sentez ve doğrulama araçları, devasa veri hacimleri tüketiyor ve üretiyor.
Bu blogda, büyük tasarım dosyalarını ve büyük veri hacimlerini yönetmenin zorluklarını keşfedeceğiz. Ayrıca, Keysight çözümlerinin, tüm yarı iletken tasarım veri yönetimi problemlerinizin nasıl optimize edebileceğini göstereceğiz.
Yarı iletken tasarım sürecine genel bakış
Şekil 1. IC Tasarım Süreci
Bir entegre devre (IC), örneğin bir sistem-on-chip (SoC) tasarımının tipik aşamaları yukarıda gösterilmektedir. Şimdi, önemli aşamaları hızlıca gözden geçirelim ve bu aşamaların giriş ve çıkış verilerine odaklanalım:
Farklı IC tasarım projelerinin ortalama disk kullanımı ve dosya sayısı aşağıda gösterilmiştir.
Şekil 2. IC tasarım diski kullanımı
Tasarım verilerinin geleneksel olarak depolanma ve yönetilme şekli
Çoğu Yarı İletken Tasarım Projesi, Dosya Değişikliklerini Takip Etmek ve Birden Fazla Ekibin Çalışmalarını Birleştirmek İçin Git veya Subversion (SVN) gibi genel amaçlı sürüm kontrol sistemlerinde (VCS) saklanır.
Tipik bir VCS'de, merkezi bir depo, tüm tasarım projelerinin, tasarım dosyalarının, her dosyanın sürüm geçmişinin ve her sürüm için meta verilerin depolanacağı, işletme genelinde tek bir doğru kaynak olarak hizmet eder.
Merkezi depo (veya repo) daha sonra depolama yedekliliği için birden fazla konumda kopyalanır. Bu kopyalar, merkezi depo ve birbirleriyle gerçek zamanlı veya periyodik olarak senkronize edilir.
Yedekliliğe ek olarak, kopyalar başka bir önemli fayda sağlar: hızlı içerik teslimi. Kopyalar, tasarım merkezlerine coğrafi olarak yakın konumlarda dağıtıldığında, düşük gecikmeli veri erişimini mümkün kılar, bu da çalışan verimliliği ve sürekli test gibi otomatikleştirilmiş iş akışları için kritik öneme sahiptir.
Her bir kopya, VCS yazılımını çalıştırmak için uygulama sunucuları ve veriyi depolamak için depolama sunucuları gibi bilgi teknolojisi (IT) altyapısına ihtiyaç duyar. Bu tür IT altyapısı şunlar olabilir:
Her tasarım ekibi üyesi, kendilerine atanan projelerin dosyalarını çalışma istasyonlarına indirir. Rollerine ve atanan görevlerine bağlı olarak, projelerin dosyalarını ve verilerini uygun tasarım araçlarını kullanarak açmak, görselleştirmek, analiz etmek, test etmek, değiştirmek veya gözden geçirmek isteyebilirler.
Bir sürüm kontrol deposundan veya kopyadan dosya indirme işlemine "klonlama" veya "çekme" denir. İndirme süreci, tüm dosyaların, her dosyanın tüm sürümlerinin ve meta verilerin (dosya adlandırma, izinler ve sürüm numaraları gibi) yerel kopyadan ekip üyesinin çalışma istasyonundaki bir iş alanına çoğaltılmasını içerir.
Ayrıca, tüm bu veri yönetimi, evden çalışma, bir müşteri sitesinde, bir iş ortağı sitesinde veya başka bir uzak konumda çalışma gibi çağdaş uygulamaları destekleyecek şekilde uygun ve verimli olmalıdır.
Büyük Tasarım Dosyalarını Yönetmenin Zorlukları
Geleneksel tasarım veri yönetimi sistemi, aşağıda belirtilen birkaç veri depolama ve transferi zorluğu içerir.
Yerel Çalışma İstasyonlarında Yüksek Disk Alanı Tüketimi
Olgun bir tasarım projesinde, her bir SoC, kütüphane ve PDK, birkaç gigabayt (GB) boyutunda dosyalar içerebilir. Bu dosyalar, her ekip üyesinin çalışma istasyonunda önemli miktarda disk depolama alanı tüketir.
Birçok tasarım ekibi farklı lokasyonlardan çalışırken, bu durum işletmenin ağları üzerinde büyük bir yük oluşturur. Genel olarak, işletmenin depolama, bant genişliği, ağ hızı ve diğer IT ihtiyaçları önemli ölçüde artar.
Büyük Dosyaların Verimsiz Yönetimi
Geleneksel sistemin önemli bir verimsizliği, her dosyanın kullanıcı çalışma alanına indirilip saklanmasıdır, hatta dosya birkaç GB boyutunda olsa bile. Dosya yönetiminin optimize edilmesi, örneğin sadece gerekli olduğunda indirilmesi gibi özellikler mevcut değildir.
İkili Dosyaların Alt-optimal Yönetimi
Bir diğer zorluk ise geleneksel sürüm kontrol sistemlerinin ikili dosyaları verimsiz bir şekilde yönetmesidir. Daha önce tartıştığımız gibi, IC tasarım projeleri, GDSII, OASIS ve NCF gibi birkaç ikili formatta dosya içerir ve bunların bazıları birkaç GB boyutunda olabilir.
Git ve SVN gibi VCS'lerin ikili dosyalarla ilgili aşağıdaki problemleri vardır:
İndirmeler: Dosyalar gerekli olup olmadığından bağımsız olarak tamamı indirilmektedir.
Depolama: Delta sıkıştırması (yani, yalnızca sürümler arasındaki değişikliklerin veya deltalı verilerin saklanması gibi) gibi depolama optimizasyonları, ikili dosyalar için optimize edilmemiştir. Git Large File Storage (LFS) gibi bazı VCS eklentileri bu durumu bir dereceye kadar çözse de, commit geçmişi yeniden yazıldığında referansların geçersiz hale gelmesi, ayrı barındırma yönetimi ve dağıtımı, ikili dosyaların sınırlı farklaştırılması ve üçüncü taraf araçlarında sınırlı LFS desteği gibi ek problemlere yol açmaktadır.
Farklar: VCS'ler, ikili dosyaların iç formatlarını bilmedikleri için, bu dosyalar arasındaki farkları sağlıklı bir şekilde belirleyemezler.
Güncellemeler ve Senkronizasyonlar: Benzer şekilde, VCS'ler bu dosyaları verimli bir şekilde güncelleyemez, çünkü iç formatlarını bilmezler. Örneğin, ikili formatlar genellikle veri değiştiğinde doğru şekilde güncellenmesi gereken kayıt uzunluğu alanları ve denetim toplamları (checksum) içerir.
Yüklemeler: Dosyalar, manuel olarak veya EDA araçları tarafından otomatik olarak değiştirildiğinde, ideal olarak yalnızca değişikliklerin ağ üzerinden iletilmesi gerekir. SVN bunu belirli bir dereceye kadar yaparken, Git bunu yapmaz. Genellikle, küçük değişiklikler kademeli olarak güncellenemez ve tüm ikili dosyanın merkezi depoya yeniden gönderilmesi gerekir.
Tüm bu problemler, düşük verimlilik, yüksek depolama tüketimi, ağ tıkanıklığı, çalışan hayal kırıklığı, kötü kullanıcı deneyimi tasarımına sahip araçlar ve daha fazlası gibi bir dizi olumsuz sonuca yol açar.
Dosya Bağımlılıklarının Fark Edilmemesi
Geleneksel veri yönetiminin ciddi bir eksikliği, her dosyanın bağımsız bir birim olarak ele alınmasıdır; oysa bir dosyadaki değişiklikler, etkilenen diğer dosyalarda değişiklik yapılmasını veya incelenmesini gerektirebilir.
Bu dosya organizasyonu yaklaşımı, yarı iletken tasarımları için hiç uygun değildir, çünkü bir dosyadaki bilgideki değişiklikler, bağımlılıklar fark edilerek bir dizi değişiklik, doğrulama, simülasyon ve diğer eylemi tetiklemesi gerekir. Örneğin, bir IP kütüphanesindeki bir değişiklik, o kütüphaneye bağımlı tüm IC'ler, alt sistemler ve projeler üzerinde etkisini göstermelidir, bu değişiklik küçük bir bileşen olsa bile.
Böylesine karmaşık bağımlılık yönetimi, tetikleyiciler gibi VCS özellikleri kullanılarak kolayca uygulanamaz. Örneğin, Git hook'ları şu gibi zorluklarla gelir:
Sürekli Entegrasyonun Depolama ve Ağ Talepleri
Sürekli entegrasyon (CI), ekip üyelerinin sık sık çalışmalarını entegre ettiği ve hataları erken tespit etmek için otomatik testlerin yapıldığı bir yazılım geliştirme en iyi uygulamasıdır.
IC ve SoC tasarımında, CI hem yazılım hem de donanım geliştirme aşamalarını kapsar; buna RTL simülasyonları, sentez, cihaz modelleri kullanarak yapılan simülasyonlar ve donanım/yazılım birlikte doğrulaması dahildir. Bu entegrasyonlar ve testler sıklıkla yapılır — genellikle günde birden çok kez. Jenkins gibi araçlar, sistem bütünlüğü ve işlevselliğini sağlamak için otomatik testleri ve simülasyonları çalıştırarak sürekli entegrasyonu yönetir.
CI iş akışları, önemli miktarda depolama ve ağ talebi yaratır. Depolama ve ağ tüketiminin ana kaynakları şunlardır:
Depolar ve Kopyalar Tarafından Yüksek Depolama ve Ağ Tüketimi
Yukarıdaki verimsizlikler yalnızca iş istasyonlarını etkilemekle kalmaz, aynı zamanda üst düzey depoların ve kopyaların depolama ve ağ ihtiyaçlarını üssel olarak artırır.
Güvensiz Depolama ve Ağ
VCS ve eskiyen araçlar genellikle veri depolarken veya veri transferi yaparken iyi bir veri güvenliği sağlamaz. Bu, yarı iletken IC tasarımlarının bir işletme için değerli olmasının yanı sıra savunma ve havacılık gibi hassas endüstrilerde kullanılması nedeniyle risklidir.
Engellenmiş İşbirliği
Tasarım ekipleri arasındaki ve tasarım merkezleri arasındaki sorunsuz işbirliği şu şekillerde engellenir:
Keysight SOS’un Depolama ve Veri Erişim Zorluklarını Nasıl Çözüyor?
Şekil 3. Keysight SOS
SOS, Keysight’ın optimize edilmiş yarı iletken tasarım veri yönetimi için özel olarak tasarlanmış çözümüdür. Yukarıda açıklanan tüm veri depolama ve ağ zorluklarını ele alarak altyapının daha verimli kullanılmasını sağlar. Bu iyileştirmeler aşağıda açıklanmıştır.
Verimli Veri Erişimi İçin Önbellek Sunucuları
SOS, iş istasyonları ile merkezi depolar arasına özel önbellek sunucuları yerleştirir. Bu, aşağıdaki iyileştirmeleri sağlar:
Bu özellikler, dosyaların yalnızca gerektiğinde ve doğru şekilde indirilmelerini sağlayarak, depolama alanını ve ağ kaynaklarını daha verimli bir şekilde kullanmayı mümkün kılar.
Hafif sembolik bağlantılar
Şekil 4. SOS Önbellek Sunucularındaki Dosyalara Sembolik Bağlantılar
Kullanıcı iş istasyonlarındaki tüm dosyalar, önbellek sunucularındaki ilgili dosyalara sembolik bağlantılar olarak yerleştirilir. Bu, veri çoğalmasını önler ve depolama ile ağ tüketimini önemli ölçüde azaltır.
Örneğin, 1 GB'lık bir dosya ve 10 iş istasyonu olduğunu varsayalım. Geleneksel sistemde, toplamda en az 11 GB gereklidir — 1 GB depoda ve 10 iş istasyonunda her biri için 1 GB. Ancak şimdi, yalnızca 1 GB önbellek sunucusunda kullanılırken, 10 iş istasyonu birlikte sembolik bağlantılar için yalnızca birkaç kilobayt tüketir.
İş istasyonlarındaki tasarım araçları, sembolik bağlantıları normal dosyalar gibi görür ve doğru meta veriye sahip oldukları için etkilenmez. Bir dosya, içeriği gerektiğinde yalnızca önbellek sunucusundan indirilir.
Çoğu kullanıcı, projedeki dosyaların, kütüphanelerin ve PDK'ların çoğuna dokunmadığı için, bu yaklaşım son derece depolama ve ağ verimlidir ve gecikmeleri önemli ölçüde azaltır.
Bu yöntem, verimliliği artırarak ağ ve depolama kaynaklarının daha verimli kullanılmasını sağlar, çünkü yalnızca gerekli dosyalar indiriliyor ve gereksiz veri çoğaltma önleniyor.
Üst Düzey Kütüphaneler ve PDK'lara Optimizasyonlu Erişim
Dosyalar için sembolik bağlantılara ek olarak, SOS, yarı iletken tasarım projelerinin benzersiz klasör yapılarından yararlanan başka bir yüksek katmanlı optimizasyon yöntemi olan sparse populate (seyrek doldurma) özelliğini de uygular.
Çoğu kullanıcı, IP çekirdek kütüphaneleri ve PDK’ları içeren klasörlerin çoğuna asla dokunmaz. Bu nedenle, SOS sadece bu klasörlerin üst düzeylerine sembolik bağlantılar oluşturur, altlarındaki her dosyaya değil.
Bu özellik, özellikle kullanıcı veya herhangi bir EDA aracının asla okuma veya değiştirmeyeceği yüzlerce dosya içerebilen işlemci çekirdekleri gibi karmaşık IP kütüphaneleri için son derece kullanışlıdır. Bu dosyalar için yüzlerce sembolik bağlantı oluşturmamaya gerek kalmak, gecikmeleri ve ağ transferlerini daha da azaltır.
Siteler Arası Otomatik Senkronizasyon
SOS, farklı siteler arasında otomatik senkronizasyonu da destekler, böylece tasarım verileri her zaman güncel ve senkronize kalır. Bu, ekiplerin farklı lokasyonlardan sorunsuz bir şekilde çalışmasını ve veri tutarsızlıklarının önlenmesini sağlar.
Bu yöntem, verimliliği artırırken, gereksiz ağ yükünü ve depolama taleplerini azaltır, aynı zamanda tasarım projelerinde daha hızlı ve verimli iş akışlarını mümkün kılar.
Şekil 5. Tüm Tasarım Merkezlerinde Tutarlı Sürümler İçin Otomatik Senkronize Edilen Önbellek Sunucuları
SOS, farklı sitelerdeki önbellek sunucuları arasında otomatik senkronizasyon gerçekleştirir, böylece dünyadaki tüm tasarım ekipleri aynı sürümleri görür. Bu, ekiplerin değişikliklerini birleştirmeden önce farklı sürümler üzerinde çalışmasından kaynaklanan uyumsuzlukların oluşma ihtimalini azaltır.
SOS ayrıca, kullanılmayan dosyaları periyodik olarak önbellek sunucularından temizleyerek, tüketilen depolama miktarını azaltır.
Bu özellik, tasarım ekiplerinin küresel çapta tutarlı ve güncel sürümlerle çalışmasını sağlayarak, verimliliği artırır ve depolama kaynaklarının daha verimli kullanılmasına olanak tanır.
Güvenli Veri Depolama ve Transferi
SOS ekosisteminde depolanan tüm veriler ve ağ transferleri şifrelenir, böylece hassas yarı iletken projeleri için gerekli olan güçlü siber güvenlik sağlanır.
Bu, yarı iletken tasarım verilerinin güvenli bir şekilde saklanmasını ve transfer edilmesini sağlayarak, veri hırsızlığı veya yetkisiz erişim gibi risklere karşı koruma sağlar.
Keysight Çözümleri Tasarım Ekipleri Arasındaki İşbirliğini Nasıl Optimize Eder?
Yukarıdaki optimizasyonlara ek olarak, SOS, IP yönetimi ve yeniden kullanımı için kullanılan Keysight HUB adlı bir başka uygulama ile uyum içinde çalışır. Bu iki uygulama birlikte çalışarak, aşağıda açıklanan birçok işbirliği zorluğunu daha da kolaylaştırır.
Bu işbirliği özellikleri, tasarım ekiplerinin farklı lokasyonlardan ve departmanlardan verimli bir şekilde işbirliği yapmasını sağlayarak, iletişim kopukluklarını engeller ve süreçlerin hızlanmasına yardımcı olur.
Değişiklik Bildirimleri
SOS tasarım verilerini yönetirken, HUB IP'yi yönetir, IP bağımlılık hiyerarşilerini anlar ve IP yeniden kullanımını kolaylaştırır. HUB, kurumsal çapta IP kataloğunu kullanarak, tasarım bağımlılıklarını malzeme listesine (BOM) veya belirli istemcilere göre belirleyebilir. Bir dosya SOS'ta değiştirildiğinde, HUB, tüm bağımlı IC'leri ve projeleri bildirebilir.
Bu özellik, tasarım sürecinde yapılan değişikliklerin tüm ilgili projelere ve bileşenlere hızlı bir şekilde iletilmesini sağlayarak, tasarımın tutarlılığını ve güncel olmasını sağlar.
Verimli İş Akışları
HUB ve SOS, aşağıdaki gibi otomatikleştirilmiş iş akışlarını tetikler:
Bu otomatikleştirilmiş iş akışları, tasarım süreçlerinin hızlanmasını, hataların erken tespit edilmesini ve proje yönetiminin daha verimli bir şekilde yapılmasını sağlar.
Yerleşik İşbirliği
Şekil 6. Keysight HUB'deki İşbirliği
HUB, tartışmaları kolaylaştırmak için yerleşik işbirliği araçları sunar, aynı zamanda bu tartışmalarla ilgili projeler, dosyalar ve sürümler arasında bağlantılar kurar. Bu, tasarımlar için izlenebilirliği, karar almayı, kurumsal bilgi paylaşımını ve organizasyonel hafızayı kolaylaştırır.
Grafiksel Araçlar
HUB, tasarım sürecini daha verimli hale getirmek için görsel araçlar da sunar, böylece ekipler arasındaki iletişim ve işbirliği güçlendirilir. Bu sayede, tasarımın her aşaması izlenebilir ve yönetilebilir olur.
Şekil 7. Keysight Görsel Tasarım Farkı (Visual Design Diff - VDD)
Grafiksel EDA araçlarına ek olarak, Keysight, tasarım verileri iş akışlarını kolaylaştıran birçok grafiksel tasarım aracı sunar.
Örneğin, Keysight Görsel Tasarım Farkı (VDD) aracı, mühendislerin grafiksel şematik diyagramları veya fiziksel tasarım yerleşimlerini görselleştirmelerini sağlayan mükemmel bir kullanıcı arayüzüne (UI) sahiptir. Bu, farklı ekipler tarafından yapılan değişikliklerin doğru bir şekilde anlaşılmasını ve uygun şekilde birleştirilmesini sağlar.
Bu araç, tasarım sürecinde değişikliklerin etkili bir şekilde yönetilmesine olanak tanır ve tasarımın her aşamasında tutarlılığı artırır.
Keysight Çözümleri ile Karmaşık Yarı İletken Tasarımlarınızı Verimli Bir Şekilde Yönetin
Bu blog, yarı iletken tasarım ekiplerinizin tasarım çalışmaları sırasında karşılaştığı veya karşılaşması muhtemel zorlukları açıklamaktadır. İster deneyimli bir yarı iletken şirketi olun, ister yeni IC girişimleri peşinde koşan bir donanım girişimi, Keysight SOS ve Keysight HUB gibi sektör lideri tasarım verisi ve IP yönetimi çözümlerimiz, bu zorlukları çözebilir ve organizasyonunuzun tasarım verimliliğini artırabilir.
Copyright 2023 © SPARK ÖLÇÜM TEKNOLOJİLERİ A.Ş. - Design by İdemania Reklam Ajansı.