JP2014106591A - Power consumption estimation device and power consumption estimated method - Google Patents
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Abstract
Description
半導体集積回路の消費電力見積り装置および消費電力見積り方法に関する。 The present invention relates to a power consumption estimation device and a power consumption estimation method for a semiconductor integrated circuit.
近年、半導体集積回路は大規模化するとともに、設計期間の短TAT(Turn Around Time)化も要求されており、半導体集積回路の設計初期における消費電力見積りが重視されている。 In recent years, semiconductor integrated circuits have become larger in scale and have also been required to have a short TAT (Turn Around Time) in the design period, and importance is placed on estimating power consumption at the initial design stage of the semiconductor integrated circuit.
一般的に半導体集積回路の設計工程における消費電力見積りは、仕様検討段階などの設定初期において行われる初期見積りと、RTL(Register Transfer Level)設計以降などの設計後期において行われるに行われる後期見積りに分けることができる。従来の半導体集積回路の設計における消費電力の初期見積り方法を図13に示す。 In general, power consumption estimation in the design process of a semiconductor integrated circuit includes an initial estimation performed at the initial stage of setting such as a specification review stage, and a later stage estimation performed at a later stage of design such as RTL (Register Transfer Level) design. Can be divided. FIG. 13 shows an initial estimation method of power consumption in the design of a conventional semiconductor integrated circuit.
図13に示した消費電力の初期見積りでは、再利用モジュールやIP(Intellectual Property)モジュールは、過去の設計情報202に格納されている消費電力情報を用いる。新規設計モジュールなどは、使用するプロセス情報200や推定した回路規模情報201などからモジュールの消費電力を推定した情報を用いる。そして、各モジュール同士が同時に動作するかどうかをユースケースから考えて半導体集積回路全体の消費電力見積り203において机上計算で求め、消費電力見積り情報204を得る。これを消費電力が最も大きくなるユースケースに適用し、半導体集積回路の最大消費電力値を求める。
In the initial estimation of power consumption shown in FIG. 13, the reuse module and IP (Intellectual Property) module use the power consumption information stored in the
この初期見積りでは、新規設計モジュールの消費電力値やユースケースでのモジュール間の並列動作をどのように精度良く推定することができるか、また、数多くのユースケースから消費電力が最大となるユースケースを見つけることができるかが重要となる。この消費電力が最大となるユースケースは、上述したように設計者が推定しているため、設計者の熟練度によるところが大きくなってしまう。また、消費電力の初期見積りは半導体集積回路のコスト見積りに使用されるため、ここでの見積り精度が低いと後工程に多大な影響を与えてしまう。 In this initial estimation, it is possible to accurately estimate the power consumption value of the newly designed module and the parallel operation between modules in the use case, and the use case that maximizes the power consumption from many use cases. It is important to be able to find. Since the use case where the power consumption is maximized is estimated by the designer as described above, it depends on the skill level of the designer. In addition, since the initial estimation of power consumption is used for cost estimation of the semiconductor integrated circuit, if the estimation accuracy here is low, the subsequent process will be greatly affected.
特許文献1には、半導体集積回路装置の設計時に、設計者の熟練に頼らずに、設計の効率化を図るために、処理量や消費電力をパラメータとするソフトウェア,ハードウェアの自動的な分割を行う設計方法が記載されている。つまり、設計者の熟練度によらずに、消費電力を自動的に見積もってソフトウェア,ハードウェアの分割を行うことが記載されている。
次に、従来の半導体集積回路の設計における、従来の半導体集積回路の設計における、消費電力の後期見積り方法を図14に示す。図14に示した消費電力の後期見積りでは、まず、RT(Register Transfer)レベルあるいはゲートレベルの回路情報300、実動作に近いテストパターン301を使って論理シミュレーション302を行い、回路の内部信号の変化回数情報304を取得する。次に、内部信号の変化回数情報304および回路情報300と、セルレベルの消費電力情報等が格納されている消費電力ライブラリ303を用いて市販、または内製の消費電力見積りツール305を用いて行い消費電力見積り情報306を求める。
Next, FIG. 14 shows a late estimation method of power consumption in the design of the conventional semiconductor integrated circuit in the design of the conventional semiconductor integrated circuit. In the later estimation of power consumption shown in FIG. 14, first,
後期見積りでは、消費電力見積りに用いるテストパターンをどのように選定するかという問題はあるが、実際の回路図や回路の内部信号の変化回数情報を使うことが出来るため精度の高い見積りを行うことができる。 In the late estimation, there is a problem of how to select the test pattern to be used for power consumption estimation, but since the actual circuit diagram and the information on the number of changes in the internal signal of the circuit can be used, a highly accurate estimation is required. Can do.
半導体集積回路の消費電力の初期見積りは、後工程へ与える影響が大きいにも関わらず精度の高い見積りを行うことが難しいという問題があった。特に、消費電力が最大となるユースケースを見つけ出すことは熟練の設計者でも難しい。 The initial estimation of the power consumption of the semiconductor integrated circuit has a problem that it is difficult to make a highly accurate estimation even though the influence on the subsequent process is large. In particular, it is difficult for even a skilled designer to find a use case that maximizes power consumption.
特許文献1では、最適な消費電力となるハードウェアとソフトウェアに分割方法は記載されているものの、実動作におけるブロック間の信号やデータ等の伝達パターンなどを示すユースケースに関しては何ら考慮されていない。
In
また、消費電力の後期見積りは、消費電力が最大となるユースケースのテストパターンを用いてシミュレーションを行い、内部の信号変化情報を元に消費電力見積りを行う。そして、そのテストパターンが意図したユースケースのテストパターンであるかどうか、各モジュールの並列動作が想定通りであるかなどを確認する。しかしながら、回路規模の増大や回路が複雑になるしたがってそれらの確認が容易ではなくなる。つまり、テストパターンの妥当性の評価が困難となってしまうという問題があった。 In the later estimation of power consumption, simulation is performed using a test pattern of a use case that maximizes power consumption, and power consumption is estimated based on internal signal change information. Then, it is confirmed whether or not the test pattern is a test pattern of the intended use case, and whether the parallel operation of each module is as expected. However, the increase in the circuit scale and the complexity of the circuit are made, so that it is not easy to confirm them. That is, there is a problem that it becomes difficult to evaluate the validity of the test pattern.
本発明はかかる問題を解決することを目的としている。 The present invention aims to solve such problems.
即ち、本発明は、例えば、設計初期段階での消費電力見積りの精度を向上させることができる消費電力見積り装置を提供することを目的としている。 That is, an object of the present invention is to provide a power consumption estimation apparatus that can improve the accuracy of power consumption estimation at the initial design stage, for example.
上記に記載された課題を解決するために請求項1に記載された発明は、半導体集積回路の消費電力を見積る消費電力見積り装置であって、前記半導体集積回路のモジュール構成を示すモジュール構成情報が格納されているモジュール構成情報格納手段と、前記モジュールのユースケース毎の並列動作情報が格納されている並列動作情報格納手段と、前記モジュールの消費電力情報が格納されているモジュール消費電力情報格納手段と、前記モジュール構成情報格納手段に格納されている前記モジュール構成情報と、前記並列動作情報格納手段に格納されている前記並列動作情報と、前記消費電力情報格納手段に格納されている前記消費電力情報と、に基づいて前記半導体集積回路の消費電力を見積る消費電力見積り手段と、を有することを特徴とする消費電力見積り装置である。
In order to solve the problems described above, the invention described in
請求項1に記載の発明によれば、消費電力見積りに必要な情報を読み込んで、全ユースケースでの消費電力見積りを網羅的に行うことで、回路規模の消費電力が最大となるユースケースを求める事が可能になるとともに、精度の高い消費電力見積りを行うことが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, a use case in which the power consumption of the circuit scale is maximized by reading information necessary for power consumption estimation and exhaustively estimating power consumption in all use cases. This makes it possible to obtain the power consumption with high accuracy.
以下、本発明の一実施形態を、図1乃至図12を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかる消費電力見積り装置の構成図である。図2は、図1に示された消費電力見積り装置となるコンピュータの構成図である。図3は、図1に示された消費電力見積り装置の動作を示したフローチャートである。図4は、半導体集積回路となるシステム構成例を示したブロック図である。図5は、図1に示されたブロック図の消費電力情報の例である。図6は、図1に示されたブロック図の消費電力情報の他の例である。図7は、図1に示されたユースケース情報の例である。図8は、図7に示されたユースケース1のデータ経路の説明図である。図9は、図7に示されたユースケース1のデータ経路の説明図である。図10は、図1に示されたブロックの並列動作情報の例である。図11は、図1に示された論理シミュレーション結果情報の例である。図12は、図1に示された論理シミュレーション結果情報の他の例である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of a power consumption estimation apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of a computer serving as the power consumption estimation apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the power consumption estimation apparatus shown in FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a system configuration example that is a semiconductor integrated circuit. FIG. 5 is an example of power consumption information of the block diagram shown in FIG. FIG. 6 is another example of the power consumption information of the block diagram shown in FIG. FIG. 7 is an example of the use case information shown in FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram of the data path of
図1に、本発明の一実施形態にかかる消費電力見積り装置1の構成図を示す。消費電力見積り装置1は、ブロックの消費電力情報100と、ユースケース情報101と、ブロックの並列動作情報102と、システム構成情報103と、が入力されて格納される。さらに、消費電力見積り装置1は、データベース作成手段104と、ブロック図作成手段105と、消費電力見積り手段108と、を備え、データベース情報106と、ブロック図情報107と、消費電力見積り情報109と、が生成される。さらに、消費電力見積り装置1は、回路情報110と、入力パターン情報111と、が入力されて格納され、論理シミュレーション手段112と、消費電力見積りチェック手段114と、を備え、シミュレーション結果情報113が生成される。
FIG. 1 shows a configuration diagram of a power
ブロックの消費電力情報100は、半導体集積回路を構成する複数のブロック(モジュール)のブロックごとの消費電力情報が格納されている。
The block
ユースケース情報101は、半導体集積回路の実動作におけるブロック間の信号やデータ等の伝達パターンなどを示す情報が格納されている。
The
ブロックの並列動作情報102は、前記半導体集積回路を構成する複数のブロックの並列動作情報が格納されている。
The block
システム構成情報103は、プログラミング言語やハードウェア記述言語等で記述された半導体集積回路となるシステムのモジュール構成情報が格納されている。
The
データベース作成手段104は、ブロックの消費電力情報100、ユースケース情報101、ブロックの並列動作情報102からデータベースを作成し、データベース情報106として出力する。また、データベース作成手段104は、データベース情報106に登録されている情報の変更や削除をすることができる。
The
ブロック図作成手段105は、システム構成情報103から当該システム(半導体集積回路)のブロック図を作成し、ブロック図情報107として出力する。
The block diagram creating means 105 creates a block diagram of the system (semiconductor integrated circuit) from the
消費電力見積り手段108は、データベース情報106およびブロック図情報107に基づいて、ユースケースごとの消費電力を算出し、消費電力見積り情報109として出力する。
The power consumption estimation means 108 calculates the power consumption for each use case based on the
回路情報110は、例えば、Verilog HDLやSystemCなどのハードウェア記述言語で記述されたRTレベルあるいはゲートレベルの論理回路情報である。
The
入力パターン情報111は、消費電力見積りチェック手段で妥当性が評価される入力パターン(入力信号パターン情報)である。入力パターンは対象とする半導体集積回路の実動作を示すパターンとなっている。
The
論理シミュレーション手段112は、回路情報110と入力パターン情報111を読み込んで、公知の論理シミュレータにより論理シミュレーションを行い、シミュレーション結果情報113を出力する。回路情報110に入力パターン情報111の入力パターンを与える。
The
消費電力見積りチェック手段114は、シミュレーション結果情報113、データベース情報106、消費電力見積り情報109およびブロック図情報107から、シミュレーション結果情報113が示す結果が、予め算出した最大消費電力となるユースケースであるかをチェックする。
The power consumption estimation check means 114 is a use case in which the result indicated by the
図2は、図1に示した消費電力見積り装置1となるコンピュータの構成例を示した構成図である。コンピュータは、CPU(Central Processing Unit)10と、入力装置11と、表示装置12と、メモリ13と、記憶装置14と、を備えている。
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a configuration example of a computer that is the power
CPU10は、消費電力見積り装置1となるコンピュータの全体制御を司り、メモリ13や記憶装置14に格納されているプログラムやデータ等を読み出して実行する。CPU10は、図1のデータベース作成手段104、ブロック図作成手段105、消費電力見積り手段108、論理シミュレーション手段112、消費電力見積りチェック手段114として機能する。
The
入力装置11は、例えばキーボードやマウス等で構成されている。入力装置11は、消費電力見積り装置1となるコンピュータ上の操作に用いられる。
The
表示装置12は、例えば液晶ディスプレイ等で構成されている。表示装置12は、CPU10で処理された結果の表示や、入力装置11からの入力の表示及び、記憶装置14等に格納されているデータ等の表示等を行う。
The
メモリ13は、例えばRAM(Random Access Memory)で構成され、CPU10が実行するプログラムや処理するデータ等が一時的に格納される。
The
記憶装置14は、例えばハードディスク装置で構成され、CPU10が実行するプログラムや処理するデータおよび処理結果等が格納されている。記憶装置14には、図1のブロックの消費電力情報100、ユースケース情報101、ブロックの並列動作情報102、システム構成情報103、データベース情報106、ブロック図情報107、消費電力見積り情報109、回路情報110、入力パターン情報111、シミュレーション結果情報113が格納されている。
The
ブロックの消費電力情報100、ユースケース情報101、ブロックの並列動作情報102、システム構成情報103、回路情報110、入力パターン情報111は、入力装置11から使用者が直接入力して記憶装置14に格納してもよい。また、メモリーカードや光ディスクなどの可搬型の記憶媒体に格納して記憶装置14に転送するようにしてもよい。或いは、コンピュータにネットワークインタフェースを備えて、ネットワーク経由で記憶装置14に格納するようにしてもよい。
The block
なお、消費電力見積り装置1となるコンピュータは図1に限らず他の構成であってもよいことは言うまでもない。例えば、ブロックの消費電力情報100、ユースケース情報101、ブロックの並列動作情報102、システム構成情報103、回路情報110、入力パターン情報111を記憶装置14に格納せずに、使用者が入力装置から直接入力してメモリ13に一時格納して利用するようにしてもよい。または、ネットワーク経由で入力されてメモリ13に一時格納するようにしてもよい。或いは、データベース情報106、ブロック図情報107、消費電力見積り情報109、シミュレーション結果情報113が外部の記憶装置に格納されるようにして、CPU10がネットワーク経由で読み書きするようにしてもよい。さらには、消費電力見積り装置1を複数のコンピュータで構成してもよい。
Needless to say, the computer that becomes the power
次に、上述した構成の消費電力見積り装置1の動作を図3のフローチャートを参照して説明する。図3に示したフローチャートは図2ではCPU10が実行する。
Next, the operation of the power
まず、ステップS1で消費電力見積りを行うか、入力パターンの妥当性チェックを行うかを選択して消費電力見積りを行う場合はステップS2に進み、入力パターンの妥当性チェックを行う場合はステップS7に進む。本ステップにおいては、使用者が例えば入力装置11を使用していずれかを選択し、その選択情報に基づいて判断する。
First, when performing power consumption estimation by selecting whether to perform power consumption estimation or input pattern validity checking in step S1, proceed to step S2, and to perform input pattern validity checking, proceed to step S7. move on. In this step, the user selects one using the
ここで、消費電力見積りとは、設計初期段階の消費電力見積り(初期見積り)を示す。入力パターンの妥当性チェックとは、設計後期段階における最大消費電力の動作となる入力パターンが設計初期段階で見積もった最大消費電力のユースケースに該当するかの妥当性を確認することを示す。 Here, the power consumption estimation indicates power consumption estimation (initial estimation) at the initial stage of design. The validity check of the input pattern means checking the validity of whether the input pattern that is the operation of the maximum power consumption in the late stage of design corresponds to the use case of the maximum power consumption estimated in the early stage of design.
次に、ステップS2において、ブロック図を作成してステップS3に進む。このブロック図は、図1のブロック図情報107を示し、ブロック図作成手段105が、システム構成情報103を読み込んで作成するブロック図情報107を出力することで作成される。このブロック図情報107は、半導体集積回路のモジュール構成を示すモジュール構成情報であり、そのブロック図情報107が格納されている記憶装置14がモジュール構成情報格納手段として機能する。
Next, in step S2, a block diagram is created and the process proceeds to step S3. This block diagram shows the
ここで、ブロック図情報107の例を図4を参照して説明する。図4に示したシステム(半導体集積回路)は、A1,A2,A3,A4の4つのブロックから成り立っている。ここでいうブロックとは単独の回路モジュールを示す場合もあるし、複数の回路モジュールを含む機能単位をブロックと呼ぶ場合もある。また、ここではシステムはハードウェアを想定しているが、ソフトウェアとなっている場合もある。つまり、システム構成情報103は、プログラミング言語で記述されたソフトウェアや、ハードウェア記述言語で記述された回路の動作記述となっている。そして、それらの記述を公知の回路図作成ツールやブロック図作成ツールなどで構成されたブロック図作成手段105によって、図4示したようなブロック図が作成される。なお、ソフトウェアの場合、関数などがブロックとして抽出される。
Here, an example of the
図4に示したブロック図において、各ブロックは、入出力ポートをもっており、ブロックA1、A3,A4は入力ポートとしてI1、出力ポートとしてO1を持っている。また、ブロックは複数の入出力ポートを持つこともあり、ブロックA2は1つの入力ポートI1と2つの出力ポートO1,O2を持つ。 In the block diagram shown in FIG. 4, each block has an input / output port, and blocks A1, A3, and A4 have I1 as an input port and O1 as an output port. The block may have a plurality of input / output ports, and the block A2 has one input port I1 and two output ports O1 and O2.
図3のフローチャートの説明に戻って、ステップS3において、データベースを作成してステップS4に進む。このデータベースは、図1のデータベース情報106を示し、データベース作成手段104が、ブロックの消費電力情報100、ユースケース情報101、ブロックの並列動作情報102を読み込んで各情報が登録されているデータベースを作成する。即ち、データベース情報106には、モジュールのユースケース毎の並列動作情報と、モジュールの消費電力情報と、モジュール構成におけるユースケースを示したユースケース情報が格納されている。したがって、そのデータベース情報106が格納される記憶装置14が、並列動作情報格納手段、消費電力情報格納手段、ユースケース情報格納手段として機能する。
Returning to the description of the flowchart of FIG. 3, in step S3, a database is created, and the process proceeds to step S4. This database shows the
ここで、図4に示したブロック図におけるブロックの消費電力情報100、ユースケース情報101、ブロックの並列動作情報102の例を図5乃至図10を参照して説明する。
Here, examples of the block
まず、図4に示したブロック図におけるブロックの消費電力情報100の例を図5および図6に示す。図5は、消費電力をブロックごとに記述した例である。図5では、ブロックA1が動作する際には10mW、ブロックA2が動作する際には20mW、ブロックA3が動作する際には25mW、ブロックA4が動作する際には50mWの電力を消費する。
First, an example of the block
図6は、ユースケース毎に消費電力を記述した例である。図6では、ユースケース1の場合は、ブロックA2の消費電力は20mWであるが、ユースケース2の場合にブロックA2の消費電力が25mWとなる。なお、図6では、変化するブロックの消費電力のみを記載しているが、ユースケース毎に全ブロックの消費電力を記載してもよいことはいうまでもない。
FIG. 6 is an example in which power consumption is described for each use case. In FIG. 6, in the case of
次に、図4に示したブロック図におけるユースケース情報101の例を図7乃至図9に示す。図7はユースケースの記述例である。図7ではユースケースが2つ記述されている。ユースケース1は図8の矢印に示したように、データ(或いは信号)がブロックA1からブロックA2を通ってブロックA3へと流れていくことを示している。ユースケース2は図9の矢印に示したように、データがブロックA1からブロックA2を通ってブロックA4へと流れていくことを示している。
Next, examples of
ユースケースは上述したように実動作(実際の使われ方)を示している。つまり、図4に示したブロック構成(システム構成)となる半導体集積回路では、ユースケース1とユースケース2が実際に使われるデータの流れ方であり、ブロックA1,A2,A3,A4の全てのブロックが動作するケースは存在しないということを示している。このことにより過剰に大きな消費電力見積りを行ってしまうことを防ぐことが可能となる。
The use case shows an actual operation (actual usage) as described above. That is, in the semiconductor integrated circuit having the block configuration (system configuration) shown in FIG. 4,
次に、図4に示したブロック図におけるブロックの並列動作情報102の例を図10に示す。図10は、ブロックの並列動作の記述例である。図10では、ユースケース毎に同時に動作するブロックをセミコロンで区切って記述している。ユースケース1の動作時には、ブロックA1,A2,A3は同時に動作することを示している。また、ユースケース2では、ブロックA1,A2は同時に動作するが、ブロックA4はブロックA1,A2とは同時に動作しないことを示している。なお、ブロックの並列動作情報102は、ユースケース毎に同時に動作するブロックが区別できればよいので、セミコロンで区切るに限らず他の記述方法でもよい。
Next, FIG. 10 shows an example of the block
図3のフローチャートの説明に戻って、ステップS4において、消費電力の見積りを行ってステップS5に進む。消費電力の見積りは、消費電力見積り手段108が、ステップS2で作成したブロック図と、ステップS3で作成したデータベースに基づいて行う。即ち、消費電力見積り手段108が、モジュール構成情報と、並列動作情報と、消費電力情報と、に基づいて半導体集積回路の消費電力を見積もっている。また、本ステップが消費電力見積り工程として機能する。
Returning to the description of the flowchart of FIG. 3, in step S4, power consumption is estimated, and the process proceeds to step S5. The power
図4乃至図10に示した各情報を用いて消費電力の見積りを行う具体例を説明する。まず、ユースケース1では、ブロックA1,A2,A3が同時に動作をする。ユースケース1の最大消費電力は、(A1の消費電力+A2の消費電力+A3の消費電力)=(10+20+25)=55mWとなる。
A specific example in which the power consumption is estimated using each piece of information shown in FIGS. First, in
ユースケース2では、ブロックA1,A2が同時に動作するパターンとブロックA4が単独に動作するパターンに分けることが出来る。A1,A2が同時に動作するパターンの消費電力は、(A1の消費電力+A2の消費電力)=(10+25)=35mWになる。一方、ブロックA4が単独に動作するパターンの消費電力は、(A4の消費電力)=(50)=50mWになる。したがって、ユースケース2では、最大消費電力は50mWとなる。
Use
これらの結果が、消費電力見積り情報109となる。図4乃至図10の例では、ユースケース1が最大の消費電力となるユースケースとなり、最大消費電力は、55mWと求める事ができる。なお、消費電力を求めるための計算式は、あくまで説明用の簡易例であり、より正確な消費電力の見積りを行うために計算式が変わる場合がある。また、本ステップでは、この最大消費電力やユースケース毎の消費電力を表示装置12に表示させるようにしてもよい。
These results become the power
次に、ステップS5において、データベース情報106やブロック図情報107に修正が有るか否かを判断する。判断の結果、ブロック図情報107つまり、システム構成情報103の修正の場合はステップS2に戻り、ブロックの消費電力情報100等データベース情報106に登録されている情報の修正の場合はステップS3に戻る。また、修正がない場合(Nの場合)はステップS6に進む。
Next, in step S5, it is determined whether or not the
本実施形態では、入力された各種情報はデータベース情報106として一元管理されており、データベース情報106内の情報は変更することが可能となっている。例えば、設計仕様の変更によりブロックA3の機能の一部が削減されたとする。この機能削減によりブロックA3の消費電力も小さくなる。この場合、変更したブロックの消費電力情報100を再読み込みしたり、ブロックA3だけの消費電力情報を読み込ませることでデータベース情報106を変更することが可能となる。
In the present embodiment, various types of input information are centrally managed as
例えば、上述した例でブロックA3の消費電力を15mWへ変更したとすると、ユースケース1の最大消費電力は、(10+20+15)=45mWとなる。ユースケース2の最大消費電力は、変更が無いため50mWである。この結果、ユースケース2が最大の消費電力となり、最大消費電力が50mWと求めることができる。
For example, if the power consumption of the block A3 is changed to 15 mW in the above-described example, the maximum power consumption of
なお、上記ではブロックの消費電力情報100が変更された場合の例を示したが、ブロックの並列動作情報102やユースケース情報101の追加、削除などが行われた場合も同様である。即ち、データベース作成手段104が、並列動作情報と、消費電力情報と、ユースケース情報と、を変更または削除する情報変更手段として機能する。また、この場合ステップS3が情報変更工程として機能する。
In addition, although the example in the case where the block
このように、ブロックの消費電力が変更されれば、消費電力が最大となるユースケースが変わることもある。設計初期の段階では、このような仕様変更は頻繁に行われており、ブロックの消費電力情報100も頻繁に変更される。また、設計が進めば、より精度良くブロックの消費電力情報を設定することができるようになるため、このようなデータベース化が有効となる。
As described above, when the power consumption of the block is changed, the use case that maximizes the power consumption may change. In the initial stage of design, such a specification change is frequently performed, and the block
次に、ステップS6において、入力パターンの妥当性チェックを行うか否かを判断し、チェックを行う場合(Yの場合)はステップS7に進み、チェックを行わない場合(Nの場合)は終了する。例えば、初期見積りの場合は本ステップでチェックを行わないを選択すればよい。 Next, in step S6, it is determined whether or not to check the validity of the input pattern. If the check is performed (Y), the process proceeds to step S7, and if the check is not performed (N), the process ends. . For example, in the case of initial estimation, it may be selected that the check is not performed in this step.
次に、ステップS7において、回路情報110と入力パターン情報111を読み込んで論理シミュレーション手段112によって論理シミュレーションを行いステップS8に進む。論理シミュレーションの結果はシミュレーション結果情報113として出力される。
即ち、回路情報110と入力パターン情報111が格納されている記憶装置14が、回路情報格納手段および入力信号パターン情報格納手段として機能し、論理シミュレーション手段112が、シミュレーション手段として機能する。また、本ステップがシミュレーション工程として機能する。
Next, in step S7,
That is, the
図11にシミュレーション結果情報113の例を示す。図11は、論理シミュレーションにおける時間ごとのブロックのポートの信号状態を表している。この結果から、時刻100nsにブロックA1の入力ポート(A1.I1)に到達した信号(1)が、次サイクルの200nsでブロックA1の出力ポート(A1.O1)に伝播している。さらに、ブロックA1の出力ポート(A1.O1)に伝播した信号は、同時刻(200ns)にブロックA2の入力ポート(A2.I1)に伝播している。同様に、時刻300nsでは、ブロックA2の出力ポート1(A2.O1)の出力信号が、ブロックA3の入力ポート(A3.I1)へ伝播している。
FIG. 11 shows an example of the
図12にシミュレーション結果情報113の別の例を示す。図12は、特定のクロックサイクル内で、ブロック内の変化した信号の数を表している。時刻0−100nsでは、ブロックA1とブロックA2で20本の内部の信号が変化している。ブロックA3とブロックA4内では変化した信号はない。つまり、ブロックA1とブロックA2は同時に動作をすることを示している。同様に、時刻100−200ns、200−300ns、500−600nsでもブロックA1とブロックA2は同時に動作をすることを示している。また、時刻300−400nsでは、ブロックA4内部の10本の信号が変化しているが、ブロックA1,A2,A3では内部信号の変化がみられない。つまり、ブロックA4のみが動作することを示している。時刻400−500nsでも同様である。
FIG. 12 shows another example of the
次に、ステップS8において、入力パターン情報111が示す入力パターンの妥当性をチェックして終了する。入力パターンの妥当性は、消費電力見積りチェック手段114が、ステップS7で出力されたシミュレーション結果情報113と、データベース情報106、消費電力見積り情報109、ブロック図情報107に基づいてチェック(評価)する。即ち、消費電力見積りチェック手段114が、妥当性評価手段として機能する。また、本ステップが妥当性評価工程として機能する。
Next, in step S8, the validity of the input pattern indicated by the
例えば図11に示した論理シミュレーション結果の場合、データの流れをトレースすると、ブロックA1からブロックA2を経由してブロックA3へと伝播していることが分かる。これは、データベース情報106(ユースケース情報101)から、この入力パターンはユースケース1であるとことが分かる。そこで、ユースケース1の消費電力が消費電力見積り情報109に基づいて最大表示電力かを判断することで、入力パターンの妥当性が評価できる。つまり、入力パターンが最大消費電力となるユースケースである場合は、当該入力パターンは妥当であると評価し、最大消費電力となるユースケースでない場合は、当該入力パターンは妥当でないと評価する。この評価結果は、例えば表示装置12に表示される。
For example, in the case of the logic simulation result shown in FIG. 11, when the data flow is traced, it can be seen that the data is propagated from the block A1 to the block A3 via the block A2. It can be seen from the database information 106 (use case information 101) that this input pattern is
また、図12に示した論理シミュレーション結果の場合は、ブロックA1とブロックA2は同時に動作する。またブロックA4は単独で動作することが読み取れる。これは、データベース情報106(ブロックの並列動作情報102)から、この入力パターンはユースケース2であるとことが分かる。以降は図11の場合と同様にして、入力パターンが最大消費電力となるユースケースである場合は、当該入力パターンは妥当であると評価し、最大消費電力となるユースケースでない場合は、当該入力パターンは妥当でないと評価する。
In the case of the logic simulation result shown in FIG. 12, the block A1 and the block A2 operate simultaneously. Further, it can be read that the block A4 operates alone. It can be seen from the database information 106 (block parallel operation information 102) that this input pattern is
本実施形態によれば、ブロックの消費電力情報100、ユースケース情報101、ブロックの並列動作情報102を読み込んでデータベース情報106を作成し、システム構成情報を読み込んでブロック図情報107を作成する。そして、データベース情報106とブロック図情報107に基づいて各ユースケースにおける消費電力を求めて最大消費電力を求める。このようにすることで、全ユースケースでの消費電力見積りを網羅的に行うために、設計初期の消費電力見積りでは、ユースケースや消費電力見積りに必要な情報の見逃しをなくし、精度の高い消費電力見積りが可能となる。
According to this embodiment, the block
また、回路情報110と入力パターン情報111を読み込んで、論理シミュレーションを行って、その結果と、データベース情報106、消費電力見積り情報109、ブロック図情報107に基づいて入力パターンの妥当性を評価している。このようにすることにより、設計後期の消費電力見積り時に、消費電力見積りに用いられた入力パターンが最も消費電力が大きいユースケースの入力パターンであるかの妥当性を確認することができる。
In addition, the
また、ブロックの消費電力情報100、ユースケース情報101、ブロックの並列動作情報102をデータベース作成手段104が読み込んでデータベース情報106を作成している。このようにすることにより、設計変更が発生した場合でも、変更された情報のみを修正することで、消費電力見積りを行うことができる。
Further, the database creation means 104 reads the block
また、妥当性の評価で入力パターンのユースケースを判定することで、ブロックの並列動作が想定通りであるかを確認することができる。 In addition, it is possible to check whether the parallel operation of the blocks is as expected by determining the use case of the input pattern by evaluating the validity.
なお、上述した実施形態では、データベース情報106を作成していたが、データベース情報106を作成せずに、消費電力見積りを行う度に、各情報を読み込ませるようにしてもよい。また、各情報はそれぞれ別の記憶装置や記憶媒体に格納されていてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、システム構成情報103が、図4に示したような、ブロック構成や入力ポート、出力ポートの接続状態が示されているようなブロック図情報とすることができる場合は、ブロック図作成手段105は無くてもよい。
Further, when the
また、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の消費電力見積り装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above embodiment. That is, those skilled in the art can implement various modifications in accordance with conventionally known knowledge without departing from the scope of the present invention. Of course, such modifications are included in the scope of the present invention as long as the configuration of the power consumption estimation apparatus of the present invention is provided.
1 消費電力見積り装置
100 ブロックの消費電力情報(消費電力情報)
101 ユースケース情報
102 ブロックの並列動作情報(並列動作情報)
104 データベース作成手段(情報変更手段)
106 データベース情報(並列動作情報格納手段、消費電力情報格納手段、ユースケース情報格納手段)
107 ブロック図情報(モジュール構成情報格納手段)
108 消費電力見積り手段
109 消費電力見積り情報
110 回路情報(回路情報格納手段)
111 入力パターン情報(入力信号パターン情報格納手段)
112 論理シミュレーション手段(シミュレーション手段)
113 シミュレーション結果情報
114 消費電力見積りチェック手段(妥当性評価手段)
S3 データベース作成(情報変更工程)
S4 消費電力見積り(消費電力見積り工程)
S7 論理シミュレーション(シミュレーション工程)
S8 入力パターンの妥当性評価(妥当性評価工程)
1 Power
101
104 Database creation means (information change means)
106 Database information (parallel operation information storage means, power consumption information storage means, use case information storage means)
107 Block diagram information (module configuration information storage means)
108 power consumption estimation means 109 power
111 Input pattern information (input signal pattern information storage means)
112 Logic simulation means (simulation means)
113 Simulation result
S3 Database creation (information change process)
S4 Power consumption estimation (power consumption estimation process)
S7 Logic simulation (simulation process)
S8 Validity evaluation of input pattern (validity evaluation process)
Claims (6)
前記半導体集積回路のモジュール構成を示すモジュール構成情報が格納されているモジュール構成情報格納手段と、
前記モジュールのユースケース毎の並列動作情報が格納されている並列動作情報格納手段と、
前記モジュールの消費電力情報が格納されているモジュール消費電力情報格納手段と、
前記モジュール構成情報格納手段に格納されている前記モジュール構成情報と、前記並列動作情報格納手段に格納されている前記並列動作情報と、前記消費電力情報格納手段に格納されている前記消費電力情報と、に基づいて前記半導体集積回路の消費電力を見積る消費電力見積り手段と、
を有することを特徴とする消費電力見積り装置。 A power consumption estimation device for estimating power consumption of a semiconductor integrated circuit,
Module configuration information storage means for storing module configuration information indicating the module configuration of the semiconductor integrated circuit;
Parallel operation information storage means storing parallel operation information for each use case of the module;
Module power consumption information storage means for storing the power consumption information of the module;
The module configuration information stored in the module configuration information storage means, the parallel operation information stored in the parallel operation information storage means, and the power consumption information stored in the power consumption information storage means , Power consumption estimation means for estimating the power consumption of the semiconductor integrated circuit based on
A power consumption estimation apparatus comprising:
前記半導体集積回路の回路情報が格納されている回路情報格納手段と、
前記回路情報に与える入力信号パターンが格納されている入力信号パターン情報格納手段と、
前記回路情報および前記入力信号パターン情報に基づいてシミュレーションを行うシミュレーション手段と、
前記シミュレーション手段が出力するシミュレーション結果と、前記前記消費電力見積り手段が出力する消費電力見積り結果と、前記ユースケース情報格納手段に格納されている前記ユースケース情報と、前記並列動作情報格納手段に格納されている前記並列動作情報と、に基づいて前記入力信号パターン情報の妥当性を評価する妥当性評価手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の消費電力見積り装置。 Use case information storage means for storing use case information indicating use cases in the module configuration;
Circuit information storage means for storing circuit information of the semiconductor integrated circuit;
Input signal pattern information storage means in which an input signal pattern to be given to the circuit information is stored;
Simulation means for performing simulation based on the circuit information and the input signal pattern information;
The simulation result output from the simulation unit, the power consumption estimation result output from the power consumption estimation unit, the use case information stored in the use case information storage unit, and the parallel operation information storage unit Validity evaluation means for evaluating the validity of the input signal pattern information based on the parallel operation information being
The power consumption estimation apparatus according to claim 1, wherein:
前記半導体集積回路のモジュール構成を示すモジュール構成情報と、前記モジュールのユースケース毎の並列動作情報を示す並列動作情報と、前記モジュールの消費電力情報と、に基づいて前記半導体集積回路の消費電力を見積る消費電力見積り工程を含むことを特徴とする消費電力見積り方法。 A power consumption estimation method for a power consumption estimation device for estimating power consumption of a semiconductor integrated circuit, comprising:
Based on the module configuration information indicating the module configuration of the semiconductor integrated circuit, the parallel operation information indicating parallel operation information for each use case of the module, and the power consumption information of the module, the power consumption of the semiconductor integrated circuit is calculated. A power consumption estimation method comprising a power consumption estimation step of estimating.
前記シミュレーション工程から出力されたシミュレーション結果と、前記前記消費電力見積り工程から出力された消費電力見積り結果と、前記モジュール構成におけるユースケースを示したユースケース情報と、前記並列動作情報と、に基づいて前記入力信号パターン情報の妥当性を評価する妥当性評価工程と、
を含むことを特徴とする請求項4に記載の消費電力見積り方法。 A simulation step of performing simulation based on circuit information and input signal pattern information of the semiconductor integrated circuit;
Based on the simulation result output from the simulation step, the power consumption estimation result output from the power consumption estimation step, the use case information indicating the use case in the module configuration, and the parallel operation information A validity evaluation step of evaluating the validity of the input signal pattern information;
The power consumption estimation method according to claim 4, further comprising:
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