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幾乎IC設(shè)計工程師都曾受困于功耗設(shè)計與分析。待機一直是現(xiàn)在大屏幕手機與可穿戴設(shè)備的痛點，隨著智能手機與智能硬件的應(yīng)用場景越來越復(fù)雜，應(yīng)用軟件越來越多樣化，應(yīng)用于這些設(shè)備的復(fù)雜SoC（系統(tǒng)級芯片）在功耗設(shè)計與分析上面臨越來越嚴(yán)峻的考驗。即使采用目前最先進的FinFET工藝可以減少靜態(tài)漏電流，但是在動態(tài)功耗方面還是面臨越來越大的考驗。
為何要用硬件加速仿真器來進行功耗分析？
傳統(tǒng)的功耗分析方法是根據(jù)應(yīng)用場景編寫一個自適應(yīng)功能測試平臺（adapted functional test bench），然后在軟件仿真器上運行這個功能測試平臺，進行功耗分析。但是采用這種方法由于不能覆蓋到全部的場景，所以對于功耗估計會產(chǎn)生很多偏差，尤其是不能獲取操作系統(tǒng)啟動與實際應(yīng)用軟件運行時的真實數(shù)據(jù)。
Mentor Graphics產(chǎn)品市場經(jīng)理Gabriele Pulini在介紹如何使用Veloce進行功耗分析
采用Mentor Graphics 硬件加速仿真平臺Veloce功耗應(yīng)用（Power Application），把真正的應(yīng)用軟件在硬件加速仿真器上運行，在設(shè)計完成之前（RTL或網(wǎng)表階段）即可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計是否有問題，可以更精確、全面、快速地進行功耗設(shè)計與分析。
相比純軟件仿真器，硬件加速仿真器，在速度和容量方面有天然的優(yōu)勢，Veloce比軟件仿真器快1000倍以上，因此硬件加速仿真器可以完成很多軟件仿真不能夠完成的仿真工作。比起FPGA驗證，則硬件加速仿真器在設(shè)計能見度與信號能見度上又遠遠勝出，Mentor Graphics的Veloce硬件加速仿真器具有全可見性（Full Visibility），工程師可以追蹤每一個信號的走向，每一個門電路的工作狀態(tài)，這樣工程師可以針對實際應(yīng)用在功耗設(shè)計上進行優(yōu)化。
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與ANSYS PowerArtist 結(jié)盟，通過動態(tài)讀取波形數(shù)據(jù)，大大加速分析流程
傳統(tǒng)上，Veloce有兩種分析功耗的方法，采用SAIF（Switching Activity Interchange Fortmat）格式來分析平均功耗，采用FSDB（Fast Signal Data Base）格式可以分析平均功耗和峰值功耗。因為把信號波形的詳細(xì)信息都記錄了下來，F(xiàn)SDB格式數(shù)據(jù)量很大，對于長時間分析是不現(xiàn)實的。因此需要抓取較長運行時間的瞬態(tài)功耗分析，例如操作系統(tǒng)啟動與實際運行應(yīng)用程序，需要采用其他的方法。
現(xiàn)在Mentor Graphics推出一套動態(tài)讀取波形應(yīng)用程序接口（Dynamic Read Waveform API），用戶可以利用這套API將Veloce Power Application產(chǎn)生的波形數(shù)據(jù)及時送到ANSYS的PowerArtist里面進行分析，“就像水流過水管一樣”， Mentor Graphics亞太區(qū)技術(shù)總監(jiān)Russell Lee說道，采用這種流數(shù)據(jù)的分析方式，使得采用FSDB格式進行多種應(yīng)用場景的分析成為可能，也大大減少了仿真分析用時。
Veloce更注重軟硬結(jié)合，未來彈性更大，應(yīng)用場景更廣
對于硬件加速仿真平臺市場的前景，Russell對Veloce信心十足。Veloce擁有業(yè)界最大的容量：20億門電路，現(xiàn)在最復(fù)雜的智能手機系統(tǒng)級芯片不管是四核、八核，基本上不會超過10億門電路，因此可以把整個的應(yīng)用處理器（AP）放到Veloce里面去。
Russell認(rèn)為，硬件加速仿真平臺更重要的是軟件的配合，而現(xiàn)在Mentor Graphics的主要競爭對手還停留在硬件思維上，以硬件為導(dǎo)向。Veloce已經(jīng)將所有的外設(shè)與接口虛擬化，這樣將來應(yīng)用彈性更大，應(yīng)用場景更廣，而且客戶的重復(fù)投入成本更低。
由于將外設(shè)和接口虛擬化，Veloce可以進行云端仿真，該平臺的最高配置可以支持多達128個客戶端同時進行仿真。
“真正在設(shè)計上面做到云端化的，只有我們！” ?Russell 說道。
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