JP4088645B2 - LSI system design method - Google Patents
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Description
本発明は、LSIを含むシステムについてのいわゆる上流設計に関する技術に属する。 The present invention belongs to a technique related to so-called upstream design for a system including an LSI.
実用化から30年、市場の大半を占めてから10年以上の歴史をもつCMOS LSIは、大きな転換点を迎えた。これまで、LSIメーカーは微細化一辺倒でCMOS LSIの戦略を構築してきた。しかし、ここに来て、微細化だけではCMOS LSIの高速化と低電力化の両立が困難になっている。
高速化と低電力化の両立を困難にしている問題の1つに、リーク電流の問題がある。 One of the problems that make it difficult to achieve both high speed and low power is the problem of leakage current.
すなわち、微細化に伴ってゲート酸化膜の薄膜化を進めると、ゲート・リーク電流が急増して応用機器の要求を満たせなくなる。例えば、0.15μmルールに相当するゲート酸化膜厚2〜2.5nmの世代では、ゲート酸化膜を通り抜けるトンネル電流値がモバイル機器に求められる待機電流値の数μAを超えてしまう。一方、待機電流を応用機器の要求通りに抑えようとすると、高速化に不可欠なゲート酸化膜の薄膜化をこれ以上推進できない。このことは、高速化と低電力化の両立が、極めて困難になることを意味する。 In other words, if the gate oxide film is made thinner with miniaturization, the gate leakage current increases rapidly and the requirements of the applied equipment cannot be satisfied. For example, in the generation of the gate oxide film thickness of 2 to 2.5 nm corresponding to the 0.15 μm rule, the tunnel current value passing through the gate oxide film exceeds the standby current value of several μA required for the mobile device. On the other hand, if the standby current is to be suppressed as required by the applied equipment, it is impossible to further promote the thinning of the gate oxide film, which is indispensable for speeding up. This means that it is extremely difficult to achieve both high speed and low power.
そこで、本発明は、LSIを含むシステムの上流レベルでの設計について、ピーク電流を考慮に入れた設計手法を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a design method that takes into account the peak current for the design at the upstream level of a system including an LSI.
前記の課題を解決するために、請求項1の発明が講じた解決手段は、記憶領域を有するコンピュータを用いて、LSIを含むシステムをシステム設計レベルにおいて設計する方法として、前記コンピュータによって、システムを構成する各機能単位について、当該システム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を評価しつつ、電源電圧、しきい値電圧およびゲート絶縁膜厚のうちの少なくともいずれか1つを含む、設計条件を定めるステップを備え、前記ステップは、前記各機能単位の少なくともいずれか1つについて、前記設計条件に基づいた、リーク電流と性能とのトレードオフ関係を表すハードウェアモデルを前記記憶領域に予め準備し、前記機能単位の全てをCPUを用いたソフトウェアによって実現する第1の場合におけるシステム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を求め、ハードウェアモデルが準備された所定の機能単位をハードウェアによって実現するとともに残りの機能単位をCPUを用いたソフトウェアによって実現する第2の場合におけるシステム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を、前記ハードウェアモデルに表されたトレードオフ関係を参照して設計条件毎に求め、前記第1および第2の場合において求めたシステム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を評価し、この評価結果から、前記所定の機能単位について、CPUを用いたソフトウェアまたはハードウェアのいずれによって実現するかを選択し、ハードウェアによって実現する場合は、さらに設計条件を定めるものである。
In order to solve the above-mentioned problem, the solving means taken by the invention of
請求項2の発明では、前記請求項1のLSIシステム設計方法におけるハードウェアモデルは、ソース・ドレインリーク電流によるリーク電力と性能との関係が、しきい値電圧を媒介変数として記述されたものを含むものとする。
In the invention of
請求項3の発明では、前記請求項1のLSIシステム設計方法におけるハードウェアモデルは、ゲートリーク電流によるリーク電力と性能との関係が、電源電圧を媒介変数として記述されたものを含むものとする。 According to a third aspect of the present invention, the hardware model in the LSI system design method of the first aspect includes that in which the relationship between the leakage power due to the gate leakage current and the performance is described using the power supply voltage as a parameter.
請求項4の発明では、前記請求項1のLSIシステム設計方法におけるハードウェアモデルは、ゲートリーク電流によるリーク電力と性能との関係が、ゲート絶縁膜厚を媒介変数として記述されたものを含むものとする。
In the invention of
また、請求項5の発明が講じた解決手段は、記憶領域を有するコンピュータを用いて、LSIを含むシステムをシステム設計レベルにおいて設計する方法として、システムを構成する各機能単位について、当該システム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を評価しつつ、電源電圧、しきい値電圧およびゲート絶縁膜厚のうちの少なくともいずれか1つを含む、設計条件を定めるものとし、前記各機能単位の少なくともいずれか1つについて予め前記記憶領域に準備された、前記設計条件に基づいた、リーク電流と性能とのトレードオフ関係を表すハードウェアモデルを用い、前記機能単位の全てをCPUを用いたソフトウェアによって実現する第1の場合におけるシステム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を求め、ハードウェアモデルが準備された所定の機能単位をハードウェアによって実現するとともに残りの機能単位をCPUを用いたソフトウェアによって実現する第2の場合におけるシステム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を、前記ハードウェアモデルに表されたトレードオフ関係を参照して設計条件毎に求め、前記第1および第2の場合において求めたシステム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を評価し、この評価結果から、前記所定の機能単位について、CPUを用いたソフトウェアまたはハードウェアのいずれによって実現するかを選択し、ハードウェアによって実現する場合は、さらに設計条件を定めるものである。
Further, the solution provided by the invention of
また、請求項6の発明が講じた解決手段は、コンピュータに、LSIを含むシステムをシステム設計レベルにおいて設計させるためのプログラムを記録した記録媒体として、システムを構成する各機能単位について、当該システム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を評価しつつ、電源電圧、しきい値電圧およびゲート絶縁膜厚のうちの少なくともいずれか1つを含む、設計条件を定めるステップを実行させるものであり、前記ステップにおいて、前記各機能単位の少なくともいずれか1つについて予め準備された、前記設計条件に基づいた、リーク電流と性能とのトレードオフ関係を表すハードウェアモデルを用い、前記機能単位の全てをCPUを用いたソフトウェアによって実現する第1の場合におけるシステム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を求め、ハードウェアモデルが準備された所定の機能単位をハードウェアによって実現するとともに残りの機能単位をCPUを用いたソフトウェアによって実現する第2の場合におけるシステム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を、前記ハードウェアモデルに表されたトレードオフ関係を参照して設計条件毎に求め、前記第1および第2の場合において求めたシステム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を評価し、この評価結果から、前記所定の機能単位について、CPUを用いたソフトウェアまたはハードウェアのいずれによって実現するかを選択し、ハードウェアによって実現する場合はさらに設計条件を定めることをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したものである。
The solution provided by the invention of
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態では、LSIを含むシステムについて、システム設計レベルと呼ばれる上位レベルで設計を行うものとする。ここでは、ハード・ソフト・コデザインと呼ばれる設計手法を採用する。「ハード・ソフト・コデザイン」とは、ハードウェアとソフトウェアを、同一システム内に混在させる設計のことをいう。具体的には、LSIシステムを構成する各機能単位について、まず、全て、CPUを用いたソフトウェアによって実現するものとし、このときのシステム全体の処理時間を評価する。そして、処理時間が所定の仕様を満たすように、機能単位を順に適宜ハードウェアに置き換えていく、という手順によって実行する。 In the present embodiment, it is assumed that a system including an LSI is designed at a higher level called a system design level. Here, a design method called hardware / software co-design is adopted. “Hardware / software codesign” refers to a design in which hardware and software are mixed in the same system. Specifically, all the functional units constituting the LSI system are first realized by software using a CPU, and the processing time of the entire system at this time is evaluated. Then, the processing is executed by a procedure in which functional units are replaced with hardware in order so that the processing time satisfies a predetermined specification.
図1は設計の対象となるLSIシステムを構成する各機能単位の動作の概略を示す動作チャートである。LSIシステムを構成する各機能単位A,B,C,Dは、図1に示すようなタイミングで動作する。 FIG. 1 is an operation chart showing an outline of the operation of each functional unit constituting the LSI system to be designed. Each functional unit A, B, C, D constituting the LSI system operates at a timing as shown in FIG.
そして、本実施形態では、機能単位Dについて、リーク電流と性能とのトレードオフ関係を表すハードウェアモデルが、準備されている。 In the present embodiment, a hardware model representing a trade-off relationship between leakage current and performance is prepared for the functional unit D.
図2は機能単位Dのハードウェアモデルの一例を示す図である。本実施形態では、図2(a)に示すような、ソース・ドレインリーク電流によるリーク電力Pleakと性能(遅延)tpdとの関係がしきい値電圧Vthを媒介変数として記述されたテーブルデータが、機能単位Dのハードウェアモデルとして準備されている。ここでは、電源電圧および酸化膜厚は、所定の値で一定であるものとする。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a hardware model of the functional unit D. In the present embodiment, as shown in FIG. 2A, the table data in which the relationship between the leakage power Pleek due to the source / drain leakage current and the performance (delay) tpd is described using the threshold voltage Vth as a parameter is It is prepared as a hardware model of functional unit D. Here, it is assumed that the power supply voltage and the oxide film thickness are constant at predetermined values.
一般に、性能tpdおよびリーク電力Pleakは、次のような式によって表される。
以下、本実施形態に係るLSIシステム設計方法について、図3〜図5を参照して説明する。 Hereinafter, an LSI system design method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
まず、図3(a)に示すように、システムを構成する各機能単位A,B,C,Dを全て、ソフトウェアによって実現したものとする。図3(b),(c)はこの場合のCPU負荷および消費電力の評価結果を示している。図3(b)に示すように、この場合の処理時間は「6.0」であり、図3(c)に示すように、CPUのリーク電流による消費電力量は「6.0」(=1×6)となる。 First, as shown in FIG. 3A, all the functional units A, B, C, and D constituting the system are realized by software. FIGS. 3B and 3C show the evaluation results of the CPU load and power consumption in this case. As shown in FIG. 3B, the processing time in this case is “6.0”, and as shown in FIG. 3C, the power consumption due to the leakage current of the CPU is “6.0” (= 1 × 6).
次に、図4(a)に示すように、機能単位Dのみをハードウェアによって実現したものとする。図4(b),(c)はこの場合のCPU負荷および消費電力の評価結果を示している。この場合、図4(b)に示すように、機能単位Dの処理時間tpdは「2.0」から「0.5」に短縮され、システム全体の処理時間は「4.5」となる。一方、図4(c)に示すように、機能単位Dのリーク電流による電力消費が新たに生じ、リーク電流による消費電力量は、CPUの分と合わせて「13.5」(=(1+2)×4.5)となる。 Next, as shown in FIG. 4A, only the function unit D is realized by hardware. 4B and 4C show the evaluation results of the CPU load and power consumption in this case. In this case, as shown in FIG. 4B, the processing time tpd of the functional unit D is shortened from “2.0” to “0.5”, and the processing time of the entire system is “4.5”. On the other hand, as shown in FIG. 4C, power consumption due to the leakage current of the functional unit D newly occurs, and the power consumption amount due to the leakage current is “13.5” (= (1 + 2)) together with the CPU. × 4.5).
さらに、図5(a)に示すように、機能単位DのみをハードウェアD2によって実現したものとする。図5(b),(c)はこの場合のCPU負荷および消費電力の評価結果を示している。この場合、図5(b)に示すように、機能単位Dの処理時間tpdは「1.0」となり、システム全体の処理時間は「5.0」となる。一方、図5(c)に示すように、リーク電流による消費電力量はCPUの分と合わせて「7.5」(=(1+0.5)×5)となる。 Furthermore, as shown in FIG. 5A, only the functional unit D is realized by the hardware D2. FIGS. 5B and 5C show the evaluation results of the CPU load and power consumption in this case. In this case, as shown in FIG. 5B, the processing time tpd of the functional unit D is “1.0”, and the processing time of the entire system is “5.0”. On the other hand, as shown in FIG. 5C, the power consumption due to the leakage current is “7.5” (= (1 + 0.5) × 5) together with the CPU.
図6は上述の評価結果をまとめた図である。図6から分かるように、機能単位Dをソフトウェアによって実現した場合には、リーク電流による消費電力量は最も小さくなるが、その反面、処理時間は長くなる。一方、機能単位DをハードウェアD1によって実現した場合には、処理時間は最も短くなるが、リーク電流による消費電力量は最も大きくなる。また、機能単位DをハードウェアD2によって実現した場合には、機能単位Dをソフトウェアによって実現した場合に比べて、リーク電流による消費電力量はさほど大きくならずに、処理時間を短縮することができる。図6のような評価結果を参照して、設計しようとするLSIシステムの用途や機能に応じて、機能単位Dの実現方法や設計条件(ここではしきい値電圧Vth)を選択することができる。 FIG. 6 summarizes the evaluation results described above. As can be seen from FIG. 6, when the functional unit D is realized by software, the power consumption due to the leakage current is minimized, but on the other hand, the processing time is increased. On the other hand, when the functional unit D is realized by the hardware D1, the processing time is the shortest, but the power consumption due to the leakage current is the largest. Further, when the functional unit D is realized by the hardware D2, compared with the case where the functional unit D is realized by software, the power consumption due to the leakage current is not so large and the processing time can be shortened. . With reference to the evaluation results as shown in FIG. 6, the method for realizing the functional unit D and the design conditions (here, the threshold voltage Vth) can be selected according to the application and function of the LSI system to be designed. .
なお、図2に示すようなしきい値電圧Vtの設定は、VTCMOSなど一般的なしきい値電圧制御技術によって容易に実現することができる。図7(a)はハードウェアD1,D2に対応したトランジスタの回路図である。ハードウェアD2では、基板電位にバイアス電圧をかけることによって、ハードウェアD1とは異なるしきい値電圧Vtを設定することができる。また、図7(b),(c)はそれぞれ、ハードウェアD1,D2に対応したトランジスタの構造を概念的に示す図である。図7(b)の構造では、トランジスタのソースは直接、基板コンタクト11に接続されており、一方、図7(c)の構造では、トランジスタのソースはDC−DCコンバータ12を介して基板コンタクト11に接続されている。
The setting of the threshold voltage Vt as shown in FIG. 2 can be easily realized by a general threshold voltage control technique such as VTCMOS. FIG. 7A is a circuit diagram of transistors corresponding to the hardware D1 and D2. In the hardware D2, a threshold voltage Vt different from that in the hardware D1 can be set by applying a bias voltage to the substrate potential. FIGS. 7B and 7C are diagrams conceptually showing the structure of the transistors corresponding to the hardware D1 and D2. In the structure of FIG. 7B, the source of the transistor is directly connected to the
また、ここでは、リーク電流として、ソース・ドレインリーク電流を考慮したが、ゲートリーク電流についても、同様に考慮することができる。 Here, the source / drain leakage current is considered as the leakage current, but the gate leakage current can be similarly considered.
一般に、性能tpdおよびゲートリーク電流Igleakは、次のような式によって表される。
図8(a)では、機能単位Dのハードウェアモデルとして、ゲートリーク電流によるリーク電力Pgleakと性能tpdとの関係が電源電圧VDDを媒介変数として記述されたテーブルデータが示されている。ここでは、しきい値電圧Vtおよびゲート絶縁膜厚Toxは所定の値で一定であるものとする。電源電圧VDDの値を変化させた場合、性能tpdおよびリーク電力Pgleakは、図8(b)に示すような曲線に沿って変化する。 FIG. 8A shows, as a hardware model of the functional unit D, table data in which the relationship between the leakage power Pgleak due to the gate leakage current and the performance tpd is described using the power supply voltage VDD as a parameter. Here, it is assumed that the threshold voltage Vt and the gate insulating film thickness Tox are constant at predetermined values. When the value of the power supply voltage VDD is changed, the performance tpd and the leakage power Pgleak change along a curve as shown in FIG.
図9(a)では、機能単位Dのハードウェアモデルとして、ゲートリーク電流によるリーク電力Pgleakと性能tpdとの関係がゲート絶縁膜厚Toxを媒介変数として記述されたテーブルデータが示されている。ここでは、電源電圧VDDおよびしきい値電圧Vtは所定の値で一定であるものとする。ゲート絶縁膜厚Toxの値を変化させた場合、性能tpdおよびリーク電力Pgleakは、図9(b)に示すような曲線に沿って変化する。 FIG. 9A shows, as a hardware model of the functional unit D, table data in which the relationship between the leakage power Pgleak due to the gate leakage current and the performance tpd is described using the gate insulating film thickness Tox as a parameter. Here, it is assumed that the power supply voltage VDD and the threshold voltage Vt are constant at predetermined values. When the value of the gate insulating film thickness Tox is changed, the performance tpd and the leakage power Pgleak change along a curve as shown in FIG.
図8または図9に示すようなハードウェアモデルを用いて上述した方法と同様にしてシステム設計を行うことによって、ゲートリーク電流を考慮した上位レベルの設計が可能になる。 By designing a system in the same manner as described above using a hardware model as shown in FIG. 8 or FIG. 9, it is possible to design at a higher level in consideration of gate leakage current.
なお、本発明の実施形態に係るLSIシステム設計方法は、当該方法を実現するためのプログラムを実行するコンピュータを備えた装置によって実現することができる。また、当該方法を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録したプログラムをコンピュータに実行させることによって実現することができる。 The LSI system design method according to the embodiment of the present invention can be realized by an apparatus including a computer that executes a program for realizing the method. Further, it can be realized by recording a program for realizing the method on a computer-readable recording medium and causing the computer to execute the program recorded on the recording medium.
VDD 電源電圧
Vth しきい値電圧
tpd 性能
Pleak ソース・ドレインリーク電流によるリーク電力
Pgleak ゲートリーク電流によるリーク電力
Tox ゲート絶縁膜厚
VDD power supply voltage Vth threshold voltage tpd performance Pleak leakage power due to source / drain leakage current Pgleak leakage power due to gate leakage current Tox gate insulation film thickness
Claims (6)
前記コンピュータによって、システムを構成する各機能単位について、当該システム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を評価しつつ、電源電圧、しきい値電圧およびゲート絶縁膜厚のうちの少なくともいずれか1つを含む、設計条件を定めるステップを備え、
前記ステップは、
前記各機能単位の少なくともいずれか1つについて、前記設計条件に基づいた、リーク電流と性能とのトレードオフ関係を表すハードウェアモデルを前記記憶領域に予め準備し、
前記機能単位の全てをCPUを用いたソフトウェアによって実現する第1の場合における、システム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を求め、
ハードウェアモデルが準備された所定の機能単位をハードウェアによって実現するとともに、残りの機能単位をCPUを用いたソフトウェアによって実現する第2の場合における、システム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を、前記ハードウェアモデルに表されたトレードオフ関係を参照して、設計条件毎に、求め、
前記第1および第2の場合において求めたシステム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を評価し、この評価結果から、前記所定の機能単位について、CPUを用いたソフトウェアまたはハードウェアのいずれによって実現するかを選択し、ハードウェアによって実現する場合は、さらに設計条件を定めるものである
ことを特徴とするLSIシステム設計方法。 A method of designing a system including an LSI at a system design level using a computer having a storage area,
For each functional unit constituting the system, the computer evaluates the performance of the entire system and the power consumption due to the leakage current, and at least one of the power supply voltage, the threshold voltage, and the gate insulating film thickness. Including a step for determining design conditions including
The step includes
For at least one of the functional units, a hardware model representing a trade-off relationship between leakage current and performance based on the design condition is prepared in the storage area in advance,
In the first case where all of the functional units are realized by software using a CPU, the performance of the entire system and the power consumption due to leakage current are obtained,
Performance of the entire system and power consumption due to leakage current in the second case where a predetermined functional unit for which a hardware model is prepared is realized by hardware and the remaining functional unit is realized by software using a CPU For each design condition with reference to the trade-off relationship represented in the hardware model,
The overall system performance obtained in the first and second cases and the power consumption due to the leakage current are evaluated. From this evaluation result, the predetermined functional unit is determined by either software or hardware using a CPU. An LSI system design method characterized in that design conditions are further determined when selecting whether to realize by hardware.
前記ハードウェアモデルは、
ソース・ドレインリーク電流によるリーク電力と性能との関係が、しきい値電圧を媒介変数として記述されたものを含む
ことを特徴とするLSIシステム設計方法。 The LSI system design method according to claim 1,
The hardware model is
An LSI system design method, characterized in that the relationship between leakage power and performance due to source / drain leakage current includes a threshold voltage as a parameter.
前記ハードウェアモデルは、
ゲートリーク電流によるリーク電力と性能との関係が、電源電圧を媒介変数として記述されたものを含む
ことを特徴とするLSIシステム設計方法。 The LSI system design method according to claim 1,
The hardware model is
An LSI system design method, wherein the relationship between leakage power and performance due to gate leakage current includes that described with a power supply voltage as a parameter.
前記ハードウェアモデルは、
ゲートリーク電流によるリーク電力と性能との関係が、ゲート絶縁膜厚を媒介変数として記述されたものを含む
ことを特徴とするLSIシステム設計方法。 The LSI system design method according to claim 1,
The hardware model is
An LSI system design method, wherein the relationship between leakage power due to gate leakage current and performance includes a description in which the gate insulating film thickness is a parameter.
システムを構成する各機能単位について、当該システム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を評価しつつ、電源電圧、しきい値電圧およびゲート絶縁膜厚のうちの少なくともいずれか1つを含む、設計条件を定めるものであり、
前記各機能単位の少なくともいずれか1つについて予め前記記憶領域に準備された、前記設計条件に基づいた、リーク電流と性能とのトレードオフ関係を表すハードウェアモデルを用い、
前記機能単位の全てをCPUを用いたソフトウェアによって実現する第1の場合における、システム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を求め、
ハードウェアモデルが準備された所定の機能単位をハードウェアによって実現するとともに、残りの機能単位をCPUを用いたソフトウェアによって実現する第2の場合における、システム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を、前記ハードウェアモデルに表されたトレードオフ関係を参照して、設計条件毎に、求め、
前記第1および第2の場合において求めたシステム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を評価し、この評価結果から、前記所定の機能単位について、CPUを用いたソフトウェアまたはハードウェアのいずれによって実現するかを選択し、ハードウェアによって実現する場合は、さらに設計条件を定める
ことを特徴とするLSIシステム設計方法。 A method of designing a system including an LSI at a system design level using a computer having a storage area,
For each functional unit constituting the system, including at least one of the power supply voltage, the threshold voltage, and the gate insulating film thickness while evaluating the performance of the entire system and the power consumption due to the leakage current , Design conditions,
Using a hardware model that represents a trade-off relationship between leakage current and performance based on the design conditions prepared in advance in the storage area for at least one of the functional units,
In the first case where all of the functional units are realized by software using a CPU, the performance of the entire system and the power consumption due to leakage current are obtained,
Performance of the entire system and power consumption due to leakage current in the second case where a predetermined functional unit for which a hardware model is prepared is realized by hardware and the remaining functional unit is realized by software using a CPU For each design condition with reference to the trade-off relationship represented in the hardware model,
The overall system performance obtained in the first and second cases and the power consumption due to the leakage current are evaluated. From this evaluation result, the predetermined functional unit is determined by either software or hardware using a CPU. An LSI system design method characterized by further selecting a design condition when selecting whether to realize by hardware.
システムを構成する各機能単位について、当該システム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を評価しつつ、電源電圧、しきい値電圧およびゲート絶縁膜厚のうちの少なくともいずれか1つを含む、設計条件を定めるステップを実行させるものであり、
前記ステップにおいて、
前記各機能単位の少なくともいずれか1つについて予め準備された、前記設計条件に基づいた、リーク電流と性能とのトレードオフ関係を表すハードウェアモデルを用い、
前記機能単位の全てをCPUを用いたソフトウェアによって実現する第1の場合における、システム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を求め、
ハードウェアモデルが準備された所定の機能単位をハードウェアによって実現するとともに、残りの機能単位をCPUを用いたソフトウェアによって実現する第2の場合における、システム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を、前記ハードウェアモデルに表されたトレードオフ関係を参照して、設計条件毎に、求め、
前記第1および第2の場合において求めたシステム全体の性能、およびリーク電流による消費電力量を評価し、この評価結果から、前記所定の機能単位について、CPUを用いたソフトウェアまたはハードウェアのいずれによって実現するかを選択し、ハードウェアによって実現する場合は、さらに設計条件を定める
ことをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。 A recording medium recording a program for causing a computer to design a system including an LSI at a system design level,
For each functional unit constituting the system, including at least one of the power supply voltage, the threshold voltage, and the gate insulating film thickness while evaluating the performance of the entire system and the power consumption due to the leakage current , To execute the steps to determine the design conditions,
In the step,
Using a hardware model prepared in advance for at least one of the functional units and representing a trade-off relationship between leakage current and performance based on the design conditions ,
In the first case where all of the functional units are realized by software using a CPU, the performance of the entire system and the power consumption due to leakage current are obtained,
Performance of the entire system and power consumption due to leakage current in the second case where a predetermined functional unit for which a hardware model is prepared is realized by hardware and the remaining functional unit is realized by software using a CPU For each design condition with reference to the trade-off relationship represented in the hardware model,
The overall system performance obtained in the first and second cases and the power consumption due to the leakage current are evaluated. From this evaluation result, the predetermined functional unit is determined by either software or hardware using a CPU. A recording medium on which a program for causing a computer to execute further design conditions is selected when it is realized by hardware.
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JP2006134350A (en) | 2006-05-25 |
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