21 декабря 2020 года — Dolphin Design выпустила новую, значительно улучшенную версию СФ-блока контроллера питания MAESTRO, позволяющую заметно ускорить разработку энергоэффективных систем на кристалле.

Во многих сегментах рынка растёт сложность используемых микросхем, и в дополнение к потребности увеличить время автономной работы группы разработчиков СнК должны применять передовые методы управления питанием для повышения энергоэффективности своих устройств.

Современные технологические процессы предлагают высокий уровень интеграции в одном кристалле радиочастотных схем, логических микроконтроллеров, энергонезависимой памяти, процессорных ускорителей искусственного интеллекта/машинного обучения и аналоговых блоков, поэтому архитекторам комплексных систем-на-кристалле и систем питания теперь приходится учитывать следующее:

• Быстрое время пробуждения для обеспечения мгновенного выхода из спящего режима и режима ожидания
• Управление несколькими напряжениями на одном кристалле для питания микроконтроллера/логики, радиочастотных схем, аналоговых приборов и SRAM
• Детальное управление питанием и синхронизацией тактовых импульсов для мгновенного включения/выключения доменов
• Увеличение количества режимов обеспечения питания для максимальной гибкости на уровне приложений
• Быстрые переходы во время изменения режимов питания для минимизации потребления энергии

Традиционный подход к проектированию блоков управления электропитанием (PMU) заключается в том, чтобы использовать программные решения для управления обеспечивающими питание устройствами.

Программное решение представляет собой очень гибкую и настраиваемую альтернативу для реализации PMU, однако для такого управления схемами питания требуется постоянная активность ЦПУ, что означает сотни энергоемких тактовых циклов ЦПУ и необходимость доступа к флэш-памяти.

Другой подход, используемый группами разработчиков, обладающими большим опытом в области управления питанием, заключается во внедрении аппаратных решений, позволяющих управлять устройствами питания с малыми параметрами задержки и пониженным энергопотреблением.

Однако создание полностью настраиваемой логики для управления питанием требует глубоких знаний в области управления питанием и резко увеличивает продолжительность цикла проектирования и верификации.

В добавок к этому, специализированный PMU, адаптированный под конкретную микросхему, вряд ли можно будет перенести и масштабировать под другой продукт, даже в случае с СнК низкой или средней сложности.

Идеальное решение должно сочетать в себе конфигурируемость программного PMU с низким энергопотреблением, характерным для аппаратных блоков управления питанием.

Инженеры Dolphin Design сделали это возможным с помощью последней версии MAESTRO — уникальной синтезируемой RTL-модели СФ-блока контроллера питания, который теперь идёт в комплекте с компилятором PowerStudio. Новое решение позволяет ускорить разработку высокомасштабируемого контроллера питания, который обладает передовыми возможностями по сравнению с традиционными программными и аппаратными блоками управления питанием.

Возможности СФ-блока MAESTRO:

• Двойной режим работы: аппаратный режим работы без использования ЦПУ с низким уровнем энергопотребления и малыми показателями задержки для управления устройствами питания; гибкий программный режим работы со стандартным 32-битным интерфейсом APB, обеспечивающим выполнение «на лету» запрограммированных последовательностей режимов питания
• Встроенный секвенсор для автономного управления переходами между режимами питания, включая последовательности режимов загрузки и пробуждения при выключенном ЦПУ
• Архитектура на основе событий для запуска любой последовательности режимов питания (до 16 предварительно запрограммированных аппаратных событий)
• Встроенный работающий в дежурном режиме 10 МГц осциллятор, обеспечивающий быстрое пробуждение при отключении часов истинного времени (RTC)
• Детальное управление устройствами питания (регуляторы, генераторы тактовых импульсов) со стандартным p-канальным интерфейсом, обеспечивающее идеальную поддержку СФ-блоков, разработанных Dolphin Design или сторонними поставщиками

Функционал MAESTRO теперь дополнен компилятором PowerStudio, за счет чего обеспечивается более быстрый маршрут от разработки архитектуры до интеграции, включающим следующие элементы:

• Таблица состояний энергопотребления и графический интерфейс журнала изменений режима энергопотребления, поддерживающие быструю настройку: проектирование за один день, внесение итераций в течение часа
• Калькулятор MAESTRO количества логических вентилей и времени переключения
• Автоматическое создание конфигурации RTL-модели MAESTRO
• Автоматическое создание диагностических стендов по стандарту UPF для контекстной верификации блоков управления питанием

СФ-блоки MAESTRO в настоящее время используются в тейпаутах нескольких клиентов на разных технологических процессах, в том числе FD-SOI и массово-используемых техпроцессах.

В России Dolphin Design представляет компания НАУТЕХ.

Источник

Теги: Dolphin Design