记录的原因#xff1a;自己在整理这段时间的功耗总结#xff0c;又看到工艺对功耗的影响#x…写在前面这个仅记录自己对芯片PPA的一些思考不一定正确还请各位网友思辨的看待欢迎大家谈谈自己的想法。

记录的原因自己在整理这段时间的功耗总结又看到工艺对功耗的影响并联想到买电子产品时会看到芯片采用多少nm的工艺的宣传所以给自己一个记录方便后期自我更正。

最近在分析功耗除了工艺不同外其它均相同22nm的总体功耗比55nm的小了很多动态功耗小了5倍左右但静态功耗却增加了6倍左右。

在55nm时动态功耗几乎是静态功耗的快40倍了然而在22nm是静态功耗几乎快和动态功耗一样了。

就上网查了一下看了下面的链接不对链接内容做任何评价就有感而发写了这个希望广大网友看见这个感想中不对的地方进行批评指正。

leakage

PPA是芯片三个重要的数据powerperformancearea。

这三个数据对用户的影响是什么呢?power就是芯片消耗的功耗最直观的感受就是电子设备充一次电能用多长时间芯片的功耗越小充相同的电量使用的时间越长。

performance就是芯片的性能会影响芯片的响应速度性能越好响应速度越快就比如说在手机上点击视频快进点下去就会实时快进如果点下去明显感觉慢了几秒才开始快进这就是性能不好的表现那就很会影响使用时的体验。

area则是面积直观来说会影响电子设备的面积体积和重量。

作为用户来说功耗越小越好这样充一次电就能用很长时间性能当然是快好不要有明显的延迟。

那么面积呢是不是越小越好?这个得分情况讨论如果是交互的显示界面则并不是越小越好比如说手机屏幕不能太小太小要么显示的内容少要么显示的内容特别小。

但除了显示交互部分外其他的芯片当然是越小越好越小意味着越轻。

然而这三个参数不是独立的不可能同时趋近于极限即面积不可能无限小到0功耗不可能小到0性能不能无限好到没有延时。

这三个参数是一个平衡的抉择。

对于用户来说也不是非要各个参数都到极限最优。

面积在合理的范围内就行不要拿个手机还像以前搬一个大哥大一样关于性能延时1ps和延时1ns延时1ms对用户来说体验是一样的。

关于功耗这个就不一样了在相同的电量下运行相同的功能一个能跑10天一个只能维持5天这就差距大了。

所以功耗这个参数对产品来说是很重要的产品的功耗来源于内部的芯片、电路的功耗。

因此分解到芯片的功耗需求是很重要的。

对于芯片的研发人员会尽最大努力去实现PPA的最优平衡。

对于减小功耗的其中有一种方法就是使用先进工艺。

总的电能为P芯片的静态功耗为动态平均功耗为在什么情况下使用先进工艺对用户使用更又好呢比如充满一次电芯片开启后一天24小时都有静态功耗每天只有5小时存在动态功耗直到芯片把电耗完为止。

这种情况下是不是要考虑5小时内动态功耗的减小是否赶得上24小时内静态功耗的增加。

如果赶不上换先进工艺纯粹应该就是噱头未变好反变坏。

所以作为电子产品的用户来说并不是所有电子产品的芯片工艺越先进越好。

如果我是使用矿机的用户那核心芯片必须上先进工艺但我是电子广告牌的用户那就不必要求先进工艺了。

作为芯片设计者在研发时需要考虑怎样用最少的电路实现所需的功能和性能电路少了功耗相应也会减少出错的概率也会小。

不论是SOC中的IP设计者还是数模混合中的数字设计工程师均需要对自己所负责的模块进行PPA的优化这样才能有助于整颗芯片在PPA方面达到最优平衡。

这个部分后续有时间再整理……

作为SOC的系统架构师需要考虑的是怎样系统架构的设计即系统调度布局比如在SOC设计中matrix怎样选择和设置合理?多少memory合理?用过少个CPU/MCU更好?系统架构如何更优?这些不明白的地方先记到这里吧……

作为芯片研发中的功耗分析者不仅仅要看场景case的功耗分析优化场景功耗可以参考如下链接

ptpx功耗分析——分析功耗报告-CSDN博客更要理解实际中芯片的应用从顶层去考虑功耗优化最好从芯片的立项开始就参与这样能更好的理解芯片的实际应用各个模块之间的相互关系这样才能站在架构层去思考功耗优化。

架构层面的后面捋清楚后在写笔记吧……