Язык руководства:Эксперты за столом: Полупроводниковая инженерия» Прашант Готети, главный инженер Intel, Роб Эйткен, научный сотрудник Arm, Зои Конрой, главный инженер по оборудованию Cisco, Субхасиш Митра, профессор электротехники и информатики Стэнфордского университета, и Мехди Тахори, заведующий кафедрой надежных нановычислений Технологического института Карлсруэ, обсудили управление жизненным циклом кремния, его развитие и изменения, а также проблемы. Ниже приводятся выдержки из этой беседы, состоявшейся в прямом (виртуальном) эфире на недавней конференции Synopsys User Group.
SLM внедряется в проектирование микросхем как способ повышения надежности гетерогенных микросхем и сложных систем.
SE: As semiconductors are used for safety- and mission-critical applications, and as complexity increases with heterogeneous designs, there’s a lot more focus on silicon lifecycle management. Chips need to last longer in automotive, industrial and data center applications, and the cost of designs is driving up the need to extend the lifetimes of semiconductors even in cell phones.
Готети: Традиционно речь идет о продлении срока службы и получении данных, которые используются в целях повышения производительности и производства. Но теперь сфера применения значительно изменилась, и мы увидим, что управление жизненным циклом кремния должно измениться соответствующим образом. Мы увидим поток данных, поступающих от чиплетов — множества чиплетов внутри системы в упаковке. Они должны будут использоваться в центрах обработки данных для решения самых разных задач: балансировки рабочих нагрузок, динамического повышения производительности и управления, а также для традиционных приложений типа телеметрии. Так что эта область, безусловно, находится в стадии становления, и здесь предстоит много работы. Но это не новинка. Она существует уже давно.
Конрой: С точки зрения центров обработки данных и сетевых продуктов, это сочетание аппаратного и программного обеспечения. Они должны работать вместе непрерывно и без ошибок. С точки зрения аппаратного обеспечения, это своего рода гетерогенная интеграция с множеством различных компонентов от разных поставщиков. Первая трудность заключается в том, чтобы разобраться с этим и понять: «Итак, что это за компоненты? Что делает каждый из них? Каков риск по каждому из них, если я собираюсь внедрять SLM? Какие критические компоненты я должен отслеживать в своем продукте, которые могут негативно повлиять на мою сеть? Первое — это понимание своего продукта и того, как этот продукт тестируется, какие функции он будет выполнять в течение жизненного цикла. И тогда вы скажете: «Хорошо, если я хочу осуществлять сквозной мониторинг SLM, я собираюсь пройти весь путь от сортировки пластин до полевых условий. Итак, если я собираюсь тестировать и контролировать свои микросхемы, что именно я хочу контролировать? И как я буду это контролировать? Какие данные мне нужно получить? Как мне передать эти данные — из источника, с места тестирования или из поля — по сети в область, где я смогу проводить анализ в реальном времени?» В SLM существует множество компонентов. И теперь у нас есть такие вещи, как облачные решения, где мы можем проводить сквозную аналитику. Но все это очень сложно, и мы находимся лишь на вершине айсберга того, что будет происходить в будущем».
Эйткен: Все начинается не только с тестирования пластин. Мы должны думать о том, что на самом деле должно присутствовать в процессоре, в окружающей логике, в устройствах ввода-вывода и т.д. — что должно быть там, чтобы обеспечить данные. Что вы можете делать с этими данными? Даже в сфере IoT мы часто сталкиваемся с тем, что если вы собираетесь осуществлять управление устройствами как часть управления жизненным циклом кремния, то как вы проводите обновления? Как обновляется программное обеспечение? Как устройство может доверять поставщику программного обеспечения? Как облачная служба узнает, что ей можно доверять устройству? На протяжении всего этого процесса существует множество проблем и трудностей, и предстоит еще много работы. Но прогресс уже налицо.
Митра: Интересно слушать, как мои коллеги по отрасли рассказывают о том, как они уже это делают. Мы находимся в «темных веках», очень далеко от того места, где мы хотим быть. Если сеть не работает, мы знаем, что у нас проблемы. Но в реальном мире сегодня происходит не то, что вещи падают. Дело в том, что они выдают неверные результаты, и никто не знает, что эти результаты неверны. Это так называемые «тихие ошибки», и, похоже, у отрасли нет решения этой проблемы.
Эйткен: Можно находиться в «темных веках» и при этом продолжать двигаться вперед. Все согласны с тем, что предстоит еще много работы, но это не значит, что ничего не произошло.
Митра: Но прогресс идет ледниковыми темпами.
Тахори: С положительной стороны, есть много возможностей. По мере продвижения вперед системы становятся все более сложными. Мы имеем дело со многими проблемами, выходящими за рамки качества микросхем и системы, включая доверие. SLM может стать решением этой проблемы. Еще многое предстоит сделать, но SLM обещает решить некоторые проблемы, связанные с проектированием, верификацией и доверием в очень сложных аппаратных и программных системах. Если все будет сделано правильно, то мы сможем справиться с проблемами, связанными с ростом сложности.
SE: Is the solution better design, including more verification and simulation, combined with in-circuit monitoring when a chip is in the field?
Готети: Это зависит от того, чего вы хотите добиться. Если речь идет о тихом повреждении данных, тихих ошибках данных, то они могут быть вызваны, например, производственными дефектами. Здесь может помочь более качественное проектирование, верификация и тестирование. Но если вам нужны такие вещи, как динамическая балансировка рабочей нагрузки или регулировка производительности на ватт, то в таких ситуациях лучшая верификация вам не поможет. Поэтому некоторые вещи можно решить с помощью лучшего проектирования, лучшей верификации, лучшего содержания тестов, но не все. Вы должны выбрать свои битвы, и стратегии будут разными.
Митра: Я и согласен, и не согласен. Многие из этих вещей являются динамическими по своей природе. Вы не можете просто сделать это статично в нулевой момент времени и надеяться, что все будет работать. Система должна быть адаптивной. Но когда адаптивность есть, она должна быть проверена. И вы должны быть уверены, что в полевых условиях все не пойдет не так. Таким образом, адаптивность навязывает больше верификации и больше тестирования одновременно.
Эйткен: Это также связано с безопасностью. Вы упомянули о негласном повреждении данных как о проблеме. Но взлом вашего объекта или использование его в качестве начала ботнета также является проблемой, и вам необходимо убедиться, что все средства мониторинга, которыми вы располагаете на устройстве, способны определить, когда устройство подвергается атаке, и что-то предпринять в этом направлении. Это еще один вектор, по которому можно двигаться в этой области.
Тахури: При продвижении вперед в соответствии с требованиями к системе адаптивность — это то, с чем мы должны иметь дело, но это не обязательно SLM. Они частично пересекаются, но это не обязательно одно и то же. SLM охватывает более широкую область и позволяет нам в основном собирать данные о совокупности системы и чипа. И на основе таких данных можно получить гораздо больше полезной информации, которую невозможно получить, выполняя адаптацию только на одной системе или устройстве. Это позволяет обнаруживать аномалии на множестве устройств и систем, будь то дефектное поведение, тихая порча данных или нарушение безопасности.
СЭ: Это открывает целый клубок проблем, поскольку получить некоторые из этих данных очень сложно. В течение 20 лет мы обсуждали, кому принадлежат данные, сколько их будет предоставлено, каковы проблемы конфиденциальности, связанные с этими данными. Стало ли это лучше?
Конрой: Когда вы делаете свой собственный чип, у вас есть свои данные. Если вы покупаете компоненты у других поставщиков, то эти данные могут вам понадобиться, а могут и не понадобиться, в зависимости от того, что это за компонент. Обычно, когда вы покупаете кремний у других поставщиков, они не хотят делиться никакими данными об этом кремнии, кроме того, что это готовый чип и он соответствует спецификации. Но в случае SLM все дело в том, что вы хотите иметь данные, передаваемые по цепочке поставок. Если деталь вышла из строя, и это не ваша деталь, вы хотите знать, почему. Вы хотели бы иметь больше данных, которые помогли бы вам поставить диагноз и определить первопричину. В отрасли до сих пор существует нежелание передавать данные нашим частным компаниям, поскольку для них это становится бременем поддержки.
Эйткен: Кроме того, это потенциально может стать бременем ответственности. Когда кто-то владеет данными, кто-то другой может стать владельцем проблемы. Вам требуется некая комбинация проектных данных, данных литейного производства, данных испытаний, данных о распределении продукции, данных о работе в полевых условиях, и все это принадлежит пяти различным компаниям. Каждая из них на каком-то уровне хотела бы владеть некоторыми аспектами проблемы, а на других уровнях хотела бы, чтобы проблема принадлежала кому-то другому? Движение между тем, кто чем владеет, и тем, кто что гарантирует, является частью проблемы. У кого есть стимул собирать и использовать какие данные в какое время?
Митра: Это важный момент, связанный с надежностью и безопасностью данных. Я видел много форумов, где мы обсуждали, кому принадлежат данные, но проблема заключается в том, чтобы определить, о каких данных идет речь. Чаще всего люди даже не знают, какие данные нужно собирать, не говоря уже о том, кому они принадлежат и кто за них отвечает. Это важно, но на самом деле необходимо сосредоточиться на том, какие данные нужно собирать, каковы механизмы, каков инструментарий, что должно быть заложено в архитектуру, чтобы можно было собирать данные. И как анализировать эти данные? В этом мы сильно отстаем.
Готети: Я согласен с тем, что объем данных будет серьезной проблемой, и мы получим поток данных. Если предположить, что внутри пакета находится 50 или 60 чиплетов, то мы получим множество данных телеметрии от всех этих устройств, и их обработка будет затруднена, если у вас нет эффективной системы для этого. Но если вернуться к вопросу о том, кому принадлежат данные, то это открытый вопрос, требующий скорейшего разрешения. Мы не единственные первопроходцы. Авиационная промышленность уже давно работает с большими данными. Производители двигателей собирают данные о них, а затем решают, передавать или не передавать эти данные авиакомпаниям или самим производителям самолетов. В полупроводниковой промышленности мы слышим, что нам необходимо разобраться в этом вопросе, причем довольно быстро, потому что эти данные уже поступают. У нас уже много данных, и мы выясняем, как правильно их использовать.
Mitra: Your signal-to-noise ratio is very small.
Готети: Важно найти сигнал в шуме, но нам необходимо решить обе эти проблемы. Нам нужно решить, как обрабатывать данные и как работать с большими объемами данных. А затем нам также необходимо определить, кто и каким образом может использовать эти данные, независимо от того, кто их собирает.
О дистрибьюторе электронных компонентов FAST TURN CHIP
FAST TURN CHIP — контрактный производитель электронной продукции B2B, имеющий ряд точек закупки электронных компонентов. Мы можем найти и приобрести гибридные электронные компоненты и ик по конкурентным ценам для удовлетворения потребностей заказчика.Какие бы компоненты вам ни понадобились, сколько бы их ни было, вы можете приобрести их у Cocreate по разумной цене и с отслеживаемым качеством.
ST Спотовый запас :
IRFP4668PBF 3.2K
ATMEGA32A-AU 16k
STM32F207VET6
STM32F205VET6
STM32F107RCT6
STM8S003F3P6TR 30k
KSZ8081MNXIA-TR 20K
AT91SAM7X256C-AUR
Для получения коммерческого предложения, пожалуйста, обращайтесь: Мисс Хуанг 15018735409
