隨著芯片性能可靠性的不斷提高，集成電路行業(yè)終于有機會利用產(chǎn)品和技術(shù)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，提高整個電子系統(tǒng)價值鏈的效率和價值。為此，新思科技推出了由數(shù)據(jù)分析驅(qū)動的芯片生命周期管理(SLM)該平臺通過收集芯片各階段的有用數(shù)據(jù)，并在整個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階段。

　　今日我們將從SLM定義、工作方式、優(yōu)勢、挑戰(zhàn)以及SLM從更多的角度來看，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，各行各業(yè)的公司都通過產(chǎn)品生命周期管理(PLM)工具管理從早期生產(chǎn)到市場部署的整個過程中的產(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)，但芯片的管理過程直到近年來才被列入議程。

　　SLM作為行業(yè)的一個新概念，在過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，對半導(dǎo)體設(shè)備從設(shè)計到制造、測試、交付到終端用戶系統(tǒng)的全過程進行測試和分析，旨在通過跨生命周期提高產(chǎn)品開發(fā)和部署的確定性。SLM開發(fā)者可以根據(jù)分析結(jié)果不斷優(yōu)化芯片和終端用戶系統(tǒng)。

　　芯片生命周期管理的過程主要包括以下兩個階段：

　　在芯片設(shè)計環(huán)節(jié)增加傳感器、監(jiān)視器等，對設(shè)備生產(chǎn)和實際性能進行深入分析

　　在設(shè)備的整個生命周期中收集和處理數(shù)據(jù)并進行分析，為設(shè)計、生產(chǎn)和客戶現(xiàn)場優(yōu)化提供支持

　　通過SLM，開發(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時數(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)測使用中的產(chǎn)品維護和故障，因此超大型數(shù)據(jù)中心、消費電子、汽車等應(yīng)用場景可以預(yù)測產(chǎn)品的維護和故障SLM使用青睞有加。

　　巨大的挑戰(zhàn)應(yīng)運而生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)鍵時刻。但開發(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)點增加了同一芯片上晶體管的數(shù)量，這將導(dǎo)致一系列問題，如制造過程可變性的增加，這對開發(fā)者來說是越來越具有挑戰(zhàn)性的。

　　制造可變性的增加意味著芯片開發(fā)人員在設(shè)計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)備來測量芯片的變化程度。此外，設(shè)計密度的增加也會導(dǎo)致電流和功耗密度的增加，降低節(jié)點電壓使其更加不穩(wěn)定，并產(chǎn)生熱點。

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

　　這些挑戰(zhàn)增加了傳統(tǒng)芯片設(shè)計失敗的風(fēng)險，促進了制造和生產(chǎn)評估之外的電路測試需求。

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

　　在設(shè)計中嵌入創(chuàng)新傳感器和結(jié)構(gòu)可以使團隊獲得更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，了解如何在生產(chǎn)測試過程中篩選設(shè)備進行部署，以及如何響應(yīng)動態(tài)環(huán)境條件和刺激。團隊可以在整個測試和操作階段不斷改進數(shù)據(jù)分析，深入了解設(shè)備故障，利用整個生命周期階段的可追蹤信息診斷問題的根本原因。

　　SLM通過提供更深入的分析，我們可以解決傳統(tǒng)芯片設(shè)計的必要變化，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)展勢頭的增強，SLM該平臺需要保持靈活性和可擴展性，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、芯片開發(fā)者可以深入實現(xiàn)生命周期的可見性，獲得充分的分析結(jié)果，增強芯片設(shè)備的控制機制，包括動態(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，單個產(chǎn)品或工具的部署不能實現(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。

　　例如，可以使用高容量消費應(yīng)用SLM工具和工藝，參照芯片的參數(shù)反饋，減少設(shè)計限制的影響。這樣，就可以進行設(shè)計調(diào)整，提高未來統(tǒng)計異常數(shù)據(jù)和潛在故障設(shè)備的可見性。

　　在實時系統(tǒng)管理中，如果部署在整個電影上的處理器核心中，高顆粒熱傳感解決方案可以優(yōu)化大規(guī)模數(shù)據(jù)應(yīng)用的功耗性能。這對大規(guī)模數(shù)據(jù)應(yīng)用尤為關(guān)鍵，因為即使是輕微的功耗降低也會對大型云服務(wù)器的配置產(chǎn)生指數(shù)級的節(jié)能影響。熱傳感精度的小幅提高可以使每個處理器芯片每小時的功耗降低不到一美分。雖然在芯片層面看起來并不明顯，但對于大型數(shù)據(jù)中心配置來說，這樣的小優(yōu)化每年可以節(jié)省數(shù)百萬美元。考慮到服務(wù)器在生命周期中的運行成本高于初始購買價格，降低任何功耗都是有意義的。

　　在汽車應(yīng)用中，對老化和劣化因素的持續(xù)評價(如用戶條件、熱應(yīng)力和電源電壓應(yīng)力)將為汽車電子系統(tǒng)的維護和更新提供更具預(yù)測性的方法。如果這些系統(tǒng)對故障有更強的預(yù)測性，則可以考慮在設(shè)計中使用商業(yè)芯片。雖然有一些反直覺，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平臺行業(yè)優(yōu)先

　　芯片數(shù)據(jù)的可見性對設(shè)計和現(xiàn)場之間的閉環(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該平臺可在設(shè)備生命周期的各個階段優(yōu)化芯片狀態(tài)。

　　SLM綜合平臺包含多個集成解決方案及功能：

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

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

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

　　自主優(yōu)化平臺，可自動實時提高計算系統(tǒng)性能。

　　新思科技的SLM基于豐富的可見性、深度分析和集成自動化，平臺可以構(gòu)建。SoC團隊及其客戶提供更深層次的洞察力，從而優(yōu)化芯片生命周期的各個階段。

　　未來，SoC架構(gòu)師肯定會融入設(shè)計、制造、生產(chǎn)測試的各個階段SLM概念，實現(xiàn)芯片端到端生命周期管理，幫助公司及時抓住較先進芯片技術(shù)的機遇，為提高芯片設(shè)計效率和可預(yù)測性開辟道路。