LIP6 1999/027
- Thèse
Modèles et méthodes probabilistes pour l'évaluation de la consommation des circuits intégrés VLSI - J. Dunoyer
- 325 pages - 09/07/1999- document en - http://www.lip6.fr/lip6/reports/1999/lip6.1999.027.ps.tar.gz - 11,900 Ko
- Contact : Julien.Dunoyer (at) nulllip6.fr
- Ancien Thème : ASIM
- Mots clés : vérification des circuits intégrés, modélisation de la consommation, évaluation de la consommation, simulation probabiliste, simulation symbolique, analyse statique
- Directeur de la publication : Francois.Dromard (at) nulllip6.fr
Cette thèse présente une méthode alternative à la simulation pour l'évaluation de la consommation électrique des circuits intégrés. Nous travaillons sur un réseau de portes orientées. Nous modélisons la consommation de chaque porte par un automate dont les transitions s'accompagnent d'une dissipation d'énergie. Pour calculer la fréquence de ces transitions, nous développons une méthode d'analyse probabiliste fondée sur un nouveau modèle stochastique du comportement logique du signal. Chaque signal est caractérisé par une probabilité d'état, une probabilité de transition au niveau cycle et une suite périodique de probabilités de transition instantanées. Ce modèle permet de considérer le comportement synchrone des éléments mémorisants sans négliger les changements d'état transitoires dans les parties combinatoires. Les probabilités sont propagées à travers les portes par une simulation symbolique à pilotage événementiel impliquant le calcul de fonctions de transfert probabilistes. Les problèmes de corrélations sont résolus par la construction de Supergates sur des ensembles de variables quasiment indépendantes. Pour optimiser cette résolution, nous proposons une nouvelle heuristique qui s'appuie sur l'expression de l'erreur engendrée par les corrélations et qui exploite la fonctionnalité des portes et les probabilités des signaux. Pour le calcul des probabilités de transition instantanées, nous effectuons une décomposition des Supergates en chemins de transfert en exprimant une fonction de transition pour chaque chemin. Cette méthode tient compte des corrélations spatiales et temporelles et traduit les phénomènes de génération et de propagation d'états transitoires. Notre méthode probabiliste est mise en oeuvre par le logiciel PROPAGATE. Les résultats obtenus pour des circuits complexes démontrent la pertinence de nos propositions et témoignent qu'une analyse probabiliste de la consommation des circuits VLSI peut être une alternative précise et rapide à la simulation.