출처: http://www.eetkorea.com/ART_8800444031_839575_7bd74880_no.HTM
게재: 2006년 12월 01일
By Kiyosi Isihara
VP of Engineering
Viasic Inc.
점점 더 많은 수의 SoC 디자인들이 빠르고, 쉽고, 저렴하게 재프로그램되거나 리스핀될 수 있는 컨피규러블 섹션들을 포함시키고 있다. SoC의 구성성으로 디자이너들은 이제 비용을 걱정할 필요없이 마지막 스펙이 정해지기 전에 초기 버전의 제품을 내놓을 수 있기 때문에 관심이 집중되고 있는 제품을 시장에 첫 번째로 내놓을 수 있다. 컨피규러블 섹션들을 추가함으로써 업체들은 기능을 추가하거나 변경하고, 사소한 버그까지도 고칠 수 있으며, 서로 다른 시장을 위해 동일한 부품으로 서로 다른 버전들을 설계할 수 있다. 또, 고객의 특정 요구에 맞춘 기능들을 재빨리 추가해 새로운 비즈니스의 성공을 도울 수 있다.
이러한 컨피규러블 섹션들을 위한 하드웨어 패브릭들은 1)필드 프로그래머블, 2)메탈 프로그래머블, 2)스탠더드 메탈의 세 가지 범주에 들어간다.
필드 프로그래머블 패브릭들은 동일한 기본적 프로그래머블 빌딩 블록들을 이용하고, 구성성을 위해 메모리를 이용하며, 다재다능성을 제공한다. 그러나 필드 프로그래머블 패브릭들은 전력을 많이 먹으며, 다른 컨피규러블 패브릭들보다 칩 면적이 20배에서 50배 더 필요하다. 메탈 프로그래머블 패브릭들은 구식 게이트 어레이 기술의 가까운 사촌이며, 디자인을 프로그램하고 루팅하는데 3개에서 12개의 포토마스크가 필요하다. 스탠다드 메탈 패브릭은 사전 구성된 로직과 루팅을 가지고 있다. 그러나 구성성을 위해 큰 메모리를 갖는 대신 스탠다드 메탈 패브릭들은 프로그래밍을 위해 하나 이상의 마스크 레이어에 비아를 사용한다.
사용되는 패브릭에 상관없이 디자이너들은 SoC 내의 컨피규러블 섹션들을 디자인할 때 다음과 같은 지침에 주의해야 한다.
해야 할 일
·리스핀이 필요하게 될 가능성이 높고 재구성성의 이점을 가장 잘 살릴 수 있는 SoC 섹션에 대해 브레인스토밍한다. 비디오 코덱 알고리즘이 향후 바뀔 가능성이 있는가? 디자인의 특정 파트가 전통적으로 버그가 많았는가? IEEE 스펙은 새로 부상하는 기능을 위한 것인가? 이러한 모든 것들이 구성 가능한 블록의 후보가 될 것이다.
·컨피규러블 블록의 크기와 위치를 설정할 때 가능한 미래의 기능들을 명확하게 하라. 컨피규러블 영역을 미래에 사용할 수 없다면 컨피규러블 섹션을 가져야 할 이유가 없어진다. 필요한 컨피규러블 리소스들도 모든 목적에 충분해야 한다.
·효과적인 네트리스트 디자인을 위해 패브릭 리소스를 고려한다. 패브릭이 LUT에 기반을 둔 것이라면 여러 팬아웃을 가진 2입력 스테이지의 수를 최소화한다. 패브릭이 많은 미세한 특징들을 가지고 있다면 일반적으로 사용되는 2레벨의 인수화된 로직을 이용하라. 마찬가지로 패브릭이 컨피규러블 메모리를 가지고 있다면 레지스터 파일이나 다른 하드 코어화된 메모리 대신 이 메모리를 이용함으로써 훨씬 나은 전체 밀도를 얻을 수 있다.
·구성 가능한 패브릭의 바른 카테고리를 선택한다. 엔드유저가 엔드 디바이스를 재구성할 필요가 있다면 디자이너들은 필드 프로그래머블 패브릭을 선택해야 한다. 전력 소모, 열, 빠른 클럭 속도 또는 부품별 비용이 큰 문제가 된다면 디자이너들은 필드 프로그래머블 패브릭을 피해야 한다. 타임투마켓 또는 마스크 비용이 큰 문제라면 프로그래밍을 위해 단일 비아 레이어에 하나의 마스크 만을 필요로 하는 스탠더드 메탈 패브릭이 최상의 선택일 수 있다.
해선 안될 일
·컨피규러블 패브릭을 선택하는데 있어서 디자인 클로저에 들어가는 시간과 노력을 무시해서는 안 된다. 특히, 루팅이 장소에 구애받지 않고 자유로이 이루어지는 메탈 프로그래머블 패브릭에서 타이밍과 신호무결성의 디자인 클로저는 스탠더드 셀에서만큼 복잡할 수 있다.
·파운드리 공정의 라이프 스팬을 잊어서는 안 된다. 새로운 컨피규러블 SoC 플랫폼들은 수년 간 리스핀될 수 있어야 한다. 그리고 파운드리 공정이 수년 간 이용 가능해야 한다.
·컨피규러블 SoC와 관련된 비즈니스 문제들을 무시해선 안 된다. 엔지니어링 시간, 제조 시간, 마스크 비용이 모두 반영되었을 때 총 리스핀 비용은 얼마인가? 컨피규러블 패브릭이 로열티 비용을 수반한다면 이 또한 고려되어야 한다. 왜냐하면 이는 재정적인 재난을 초래하거나 아니면 프로젝트가 기대 이상의 물량으로 갈 때 경쟁력 없는 가격에 당신을 묶어둘 수도 있기 때문이다.
·제품 스펙이 완성되지 않았다는 핑계로 SoC 시작을 뒤로 미루어서는 안 된다. 컨피규러블 SoC는 새로운 제품을 시장에 빨리 내놓을 수 있게 해준다. 스펙이 일단 탄탄해지면 칩은 항상 리스핀될 수 있다. 마찬가지로, 컨피규러블 섹션에 늦게 변경 요청이 오더라도 땀 뺄 필요는 없다. 왜냐하면 모든 것을 다시 시작해야 하는 것은 아니기 때문이다.
·스탠더드 셀 생각에 사로잡혀서는 안 된다. 컨피규러블 로직을 갖는 이유는 여러 공급 제품들에 고유 IP를 이용하기 위해서이다. 마켓 윈도우가 더 까다롭고, 맞춤화와 새로운 기능들에 대한 요청이 더 많을수록 컨피규러블 SoC를 갖는 이점이 더 크다. 리스핀이 더 이상 문제가 되지 않는다는 점을 기억하자.
컨피규러블 블록이 융통성을 더해준다. 동일한 IP를 공유하는 서로 다른 SoC들은 신속하게 생산될 수 있다.
댓글 없음:
댓글 쓰기