방명록에 쓰여진 문의에 대한 답변..(설계의 결과를 보는 법..)

(말머리: e-mail로 답변을 달라고 하셨지만, 기본적으로 문제는 공유하는 것이 좋다고 생각해서 posting합니다. e-mail로도 알려 드리겠습니다. 아.. 이제보니 비공개 문의셨군요.. 제가 항상 로그인 상태라서 몰랐습니다. 성함은 제외하였습니다. )

Algorithm쪽, 혹은 System을 배우는 연구실에서 알고리즘의 하드웨어적인 측면의 우수성을 알려고 할때 hardware구현을 시도해 보는 일반적입니다. (혹은 실제 동작을 확인할때도 많이 사용되지요..)

이때, 그 전의 선배들이 hardware performance를 비교한 적이 있어서 기틀이 잡혀 있는 랩이라면 아무런 문제가 없겠지만, 그렇지 않은 랩에서는 엄청나게 고생하게 되어 있습니다.

그래서 비교적 설치/사용이 간편한 FPGA 기반으로 hardware를 비교하는 경우가 종종있습니다. 하지만, FPGA는 사실 예전 글에서 설명드렸지만, functional verification에 사용되는 것이지, FPGA에서의 크기/속도를 기반으로 실제 hardware가 어느정도 크기/속도로 짐작하기는 매우 어렵습니다.
ASIC은 P&R이 자유롭기 때문에 복잡한 로직을 잘 표현하지만, FPGA는 각 Cell 에서 표현 할 수 없는 형태의 복잡한 로직(많은 입력/많은 출력이 관여하는)이라면, 여러개의 cell을 사용할 수 밖에 없고 이 과정에서 속도/크기가 나빠지기 마련입니다.

따라서, FPGA에서 나오는 속도/크기는 그냥 FPGA에서 의미를 가지며, ASIC에서는 하드웨어 형태를 추정하기는 어렵습니다(물론, 어느정도 연관관계가 있으므로, 전혀 무의미하다 할 수는 없습니다.)

문의 하신  부분의 테이블은 Artisan에서 제작된 0.18um (어느 회사 공정인지는 모르겠습니다만..) standard cell library를 이용하여 합성하고 그 값을 비교한 값입니다. Artisan은 잘 알려진 Physical IP제작 회사이면서 라이브러리 제작회사죠.. 이번에 ARM에 합병되었습니다만.. ^^;
전 세계적으로 상당히 많은 회사에서 artisan라이브러리를 지원하고 있는데,
국내에서는 동부-아남에서 Artisan라이브러리를 쓰고 있죠.  (Hynix도 사용하던가요? hynix는 virage였나? 가물..)

Table III) comparison of synthesized results
| Li’s Architecture | Our Architecture
————————————————————————————————–Technology | 0.18um Artisan CMOS | 0.18us Artisan CMOS
Critical path | 10ns | 6ns
Working frequency | 100MHz |148.5Mhz
Gate count | 13.6k | 15K
Decoding speed | less than 1 code per cycle | 1code per cycle
Capacity | SDTV | HDTV
————————————————————————————————–

위의 테이블에서는 동일 공정에서 critical path delay 가 예전것이 10ns이고, 제안된 것이 6ns이므로, 더 좋을 것이다. 뭐 이런 이야기겠죠? ^^;

unix 컴퓨터에 synopsys 환경 구축은 기본이겠지요?
보고 따라할 수 있는 자료나 책이 있으면 링크 혹은 추천 부탁드리겠습니다.
또는 이러한 교육을 받을 수 있는 곳이 있다면 소개 부탁드립니다.

위의 결과가 synopsys에서 수행되었다는 보장은 없습니다만, synopsys일 가능성이 90%이상이겠구요(ASIC용 logic합성 시장에서 90%이상의 market share를 가지고 있으니까요..).

가장 좋은 방법은 IDEC이나 IT-SoC 교육을 한번 다녀오셔서, 전반적인 flow에 대해서 이해하시는 것이 좋을 것입니다. Synopsys Korea의 교육이 있습니다만, 워낙에 비싸구요.. (IDEC 교육과 동일합니다)

기본적으로 보고 따라하실 수 있는 자료도 IDEC에 교육 자료 부분에 보시면 design compiler부분에 있습니다.
설치에서 따라하실 수 있는 자료는 synopsys에서 같이 따라나온 install guide를 보시는 것이 가장 정확합니다.

툴 설치를 정상적으로 마치셨고, 기본적인 사용법을 익히셨다면 이제 합성이 가능합니다.
로직 합성을 할때 툴과는 별개로 target library라는 것이 필요한데, 이것은 어떤 공정(위의 테이블에서는  0.18um공정에 해당하는 artisan library였죠..)을 대상으로 합성할 것인지 결정하는 것입니다. (FPGA에서 device선택과 비슷하달까요?)
이건 IDEC에서 배포하는 MPW용 몇몇 라이브러리를 사용하시면 될 것 같습니다. 하지만, 이 MPW용 라이브러리는 MPW기간에만 사용할 수 있으므로, 연구용으로 계속 사용하시기는 어려울 것입니다.

따라서, IDEC에서 배포하는 MPW용이 아닌 IDEC 자체 제작 라이브러를 사용하시거나(상용 라이브러리에 비하여 약간 라이브러리의 질이 떨어집니다만…), 교수님께 부탁드려서 몇몇 회사(삼성, Hynix, 동부/아남)에 NDA(정보 비공개 각서)를 채결하시고, 이를 연구용으로 받는 방법도 있습니다. 이 경우 NDA 조건을 잘 지키셔서 좋은 정보를 제공해준 회사들과 문제가 발생하지 않도록 신뢰를 유지하시는 것도 중요합니다.

학생일때는 최대한 IDEC을 활용하는 것이 좋겠죠.. ^^;
답변이 되었을까요?

2 thoughts on “방명록에 쓰여진 문의에 대한 답변..(설계의 결과를 보는 법..)

  1. 요새 IDEC 보단 IT-SoC가 더 나아 보이던데…
    ( 혹시 서울에 있는 사람만 그런가요?;; )
    IT-SoC는 어떤가요?

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