Couverture ElectroniqueS n°127

La jeune pousse française DOCEA Power a développé une méthodologie de conception au niveau système prenant en compte les aspects thermique et puissance de n'importe quel système. La manifestation DATE, qui s'est tenue du 20 au 24 avril 2009 à l'Acropolis de Nice, ne s'est pas distinguée par un grand nombre d'annonces (voir article page 6). Mais même sans ce coup de pouce providentiel, l'annonce de la version 1.1 de la plate-forme ACEplorer par la jeune pousse française DOCEA Power, spécialisée dans les outils de conception au niveau système (ESL) prenant en compte les aspects consommation et thermique, ne serait en aucun cas passée inaperçue. Avec la complexité croissante des systèmes électroniques et la réduction des technologies de process, la consommation est venue rejoindre le timing et la surface dans les paramètres critiques à prendre en compte lors de la conception des systèmes sur une puce. « Il n'existe à présent que des outils ponctuels intervenant aux niveaux transistors, portes, RTL voire juste au-dessus et qui, en sus, ne prennent en compte que la consommation ou la température, pour certains d'entre eux, mais pas les deux », rappelle Ghislain Kaiser, cofondateur et CEO de DOCEA Power, dont c'était la première participation à DATE. Comme puissance et température sont liées, plus un système consomme de l'énergie (pour alimenter toujours plus de fonctions), plus il chauffe ; plus il chauffe, plus le système consommera de l'énergie. « Les concepteurs sont ainsi confrontés à des risques élevés de perte de fiabilité, voire d'emballement thermique », ajoute M. Kaiser. Des temps de simulation réduits à quelques secondesEn ce qui concerne la modélisation thermique, la plate-forme ACEplorer s'appuie sur un Dynamic Thermal Compact Model (DCTM) généré par des algorithmes mathématiques propriétaires et qui évite les allers-retours successifs d'informations entre ingénieurs thermiciens et électroniciens. Au sein de ce modèle compact, les comportements thermiques du boîtier et de l'environnement sont représentés par un réseau de résistances et de capacités, ce réseau pouvant être défini par l'utilisateur dans un format Spice ou obtenu via un outil de DOCEA Power(1). Une fois l'ensemble des modèles disponibles, l'architecte peut construire, d'une manière graphique, la représentation de son système et les cas d'utilisation. Ces diagrammes d'états paramétrables(2) assurent notamment une réutilisation accrue des modèles de puissance et de température. La plate-forme ACEplorer assure ensuite l'exploration architecturale de la puissance et/ou de la température grâce notamment à un simulateur dynamique électrothermique propriétaire. « L'exploration architecturale prend en compte les chutes de tension dynamiques, les méthodes comme le DVFS , le DPM , les couplages puissance/température dans un seul et unique outil. Les concepteurs peuvent également obtenir une fiabilité accrue de 20 % en termes de consommation et de température », affirme M. Kaiser. Autre avantage, la vitesse de simulation se trouve significativement accrue : une simulation thermique ne prend que 0,1 s, via également l'approche DCTM, contre 4 h avec une simulation basée sur la méthode des éléments finis (FEM). Deux autres points forts sont à mettre au crédit de la solution de DOCEA Power. La société a travaillé l'ergonomie pour visualiser et exploiter les résultats de simulation, disponibles en XML, au moyen d'un ensemble de graphiques (diagrammes à barres, de Gantt, nuages de points…), de métriques personnalisables, de fonctions d'exportation et de génération de rapports. La méthodologie du Français permet d'autre part aux utilisateurs de raffiner leurs modèles de puissance tout au long du flot de conception classique au travers de l'extraction des informations ad hoc depuis les outils commerciaux et de la collecte des mesures réalisées sur le silicium. « Les industriels disposent ainsi d'un moyen pour gérer les données de puissance sans modifier leur flot de conception existant et de capitaliser leur savoir-faire », ajoute M. Kaiser. (1) La génération de modèles thermiques est pour l'instant un service proposé par la société.(2) ACEplorer supporte également les fichiers VCD générés par des plates-formes virtuelles et les fichiers ASCII issus d'outils de gestion de la puissance.

La plate-forme ESL prend soin de la consommation et de la température des systèmes

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