2006/11/12

SOC Implementation







CAD組的專題演講

一個新加坡科技大學的德國教授介紹他最新發表的SOC技術




口音聽起來很吃力


比如說 matrix

我們是唸 ma-trix 他會唸成 mat-rix


而且他講話比一秒一百拳的飛馬流星拳還快




這篇論文是一種用來簡化 2 進位陣列運算的演算法

他可以減少有效stage  delay time  和 LE的個數

讓整個系統能夠使用較少的資源和運算器


演算法很簡單

事實上除了通訊組的學生

大部分的電機系學生大學畢業之後就不會再解偏微分方程




這是一個很新的技術

事實上每個月IEEE都有一卡車的新論文發表


但是台下大部分的 CAD 組員

目前還不知道怎麼把這個運算法用到他們的系統中




和其他組的論文不同

SOC的論文有很大一部份都在研究步驟的簡化

功率的提昇 和 IP 面積的縮小


他們用到的數學很少

大部分的時候只是安排 data bus 和 register的位置

畫畫 CDFG 和 control table




像這篇論文一樣

在一個很小的地方 作一點很小的改進


但是這被認為是很大的突破


 


雖然在電機相關學系

園區工作會是常識


但是有時候我很難和別人解釋

那一整個封閉到有自己的路名的的科學園區

到底是怎麼一回事




單就 SOC 這個牽涉範圍很大的方向來說


有些人會開發新的影像技術

新的濾波器 新的控制器 或是新的通訊系統


這些人用軟體和 ICE 模擬完之後就不管他




有時候他們會很好心寫好組合語言

有時後他們只寫 C 語言


之後有些人

要把組合語言換成硬體描述語言

跑完Verilog VHDL 和合成軟體


把高階的程式語言想辦法用簡單的運算器實現

把複雜的迴圈用clock 和暫存器解決


他們在這個過程中努力發展新的理論

降低成本 減少面積 增加功率


一開始一堆人只是盯著那張 CDFG

想辦法畫出另一張用比較少的 stage 和 operator 的 Map




現在他們開始使用模糊理論和基因演算觀念

和新開發的模擬軟體來進行最佳化的步驟


然後把他 download 作 layout




最後是把電腦模擬的layout作成成品的過程


這部分牽涉到很複雜的半導體元件特性

Vd Vc Vgs 以及一堆電阻電容的問題

花掉製程以及生產單位很多的時間


他們開發很多新的二極體模組和 Layout Map 來解決這些問題

然後他們努力縮小面積 減少成本 增加良率




電機系的學生可能終其一生就致力於其中一個環節


研究 FIR

研究 AMBS

研究 LNA


讀完一篇 paper之後是另一篇 paper

推導完一個公式之後是另一個公式

寫完一個程式之後又是一個程式


然後最後  發表畢業論文

把影像辨識度又提昇了幾個小數點

把延遲時間又縮短了幾毫秒

把 noise 又降低了幾 dB




在這個過程中 每個人最多的時間不是在研發和研究新方法

而是在 debug


有時候是一直在 Debug別人的程式碼

用別人的 solution




最後你就有一顆影像處理晶片

它放在數位相機裡 那之後是無數 RD 的心血結晶


但是很便宜


數位相機最貴的是鏡頭和鏡片

哪天微軟推出100G的處理器 這個事情也不會改變