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IC解密的​效能验证方法

时间 : 2020-03-12 14:18 浏览量 : 44

IC解密的效能验证方法
效能验证方法在PC 时代,少有人将处理器功耗提上验证的日程,因为大家对处理器性能的关注多于
对功耗的考虑。我们十多前年使用2G的功能手机,“超长待机”一词渐渐作为广告主打语进
入用户的视线,这得益于硬件本身的低功耗(对性能本身的要求不太突出)和大容量的电池。
到了智能手机时代,随着对桌面办公和娱乐的移动化的需求增加,手持设备(手机)需要提
供桌面机的性能,这催生了智能手机市场过去几年的蓬勃发展。 软件对硬件性能日趋增长的
要求,以及移动网络数据传输性能的不断提高,都在促进着硬件性能的革新。在移动时代,
硬件提升性能的方式主要表现为以下几种:
提升原有处理器性能、存储器空间、数据总线带宽或者采取多核处理方式。
增加额外的协处理单元或新的功能模块(如 Video/GPU 单元)。
在后端允许的情况下提高工作时钟频率。
提升工艺制程
总体上看,随着性能的提升,能耗也会逐步提高,这在过去的 PC 时代不是一个显著问
题,但移动时代越发要求硬件的性能提升,同时要求能耗也可以接受。本节以移动芯片为例,
讨论目前对性能(performance)和效能(power consumption)的权衡。
在图3.18中,无线通信技术被标注上了1G2G、3G和4G.香农定律预测,传输性能
每8个月提升一倍;摩尔定律指出,晶体管的单位密度每18个月提升一倍,处理器的性能也
因此大约提升一倍。预测指出,电池生产商每10年左右将能源密度提升一倍,而存储器的性
能大约每12年提升一倍。那么,从不同器件的性能增长差异来看,这也揭示了移动硬件的技
术缺口:
处理器和存储器之间的带宽缺口。 即处理器的性能同存储器的带宽缺口的差距逐
步增大,进而存储性能无法满足运算性能。
效能缺口。传输和运算速率双双大幅提升,使得功耗迅速增长,但由于电池技术受限,
使得功耗成为了瓶颈之一。
算法复杂度缺口。传输速率超过运算速率的涨幅,需要更多的处理器来并行完成越来
越复杂的算法。
上面讲述的技术缺口与目前硬件提升性能的方式大致保持吻合,接下来主要就如何解决
效能缺口入手,讨论目前主流的效能验证方式。
效能验证
在PC 时代,少有人将处理器功耗提上验证的日程,因为大家对处理器性能的关注多于
对功耗的考虑。我们十多前年使用2G的功能手机,“超长待机”一词渐渐作为广告主打语进
入用户的视线,这得益于硬件本身的低功耗(对性能本身的要求不太突出)和大容量的电池。
到了智能手机时代,随着对桌面办公和娱乐的移动化的需求增加,手持设备(手机)需要提
供桌面机的性能,这催生了智能手机市场过去几年的蓬勃发展。 软件对硬件性能日趋增长的
要求,以及移动网络数据传输性能的不断提高,都在促进着硬件性能的革新。在移动时代,
硬件提升性能的方式主要表现为以下几种:
提升原有处理器性能、存储器空间、数据总线带宽或者采取多核处理方式。
增加额外的协处理单元或新的功能模块(如 Video/GPU 单元)。
在后端允许的情况下提高工作时钟频率。
提升工艺制程。
总体上看,随着性能的提升,能耗也会逐步提高,这在过去的 PC 时代不是一个显著问
题,但移动时代越发要求硬件的性能提升,同时要求能耗也可以接受。本节以移动芯片为例,
讨论目前对性能(performance)和效能(power consumption)的权衡。
在图3.18中,无线通信技术被标注上了1G2G、3G和4G.香农定律预测,传输性能
每8个月提升一倍;摩尔定律指出,晶体管的单位密度每18个月提升一倍,处理器的性能也
因此大约提升一倍。预测指出,电池生产商每10年左右将能源密度提升一倍,而存储器的性
能大约每12年提升一倍。那么,从不同器件的性能增长差异来看,这也揭示了移动硬件的技
术缺口:
处理器和存储器之间的带宽缺口。 即处理器的性能同存储器的带宽缺口的差距逐
步增大,进而存储性能无法满足运算性能。
效能缺口。传输和运算速率双双大幅提升,使得功耗迅速增长,但由于电池技术受限,
使得功耗成为了瓶颈之一。
算法复杂度缺口。传输速率超过运算速率的涨幅,需要更多的处理器来并行完成越来
越复杂的算法。
上面讲述的技术缺口与目前硬件提升性能的方式大致保持吻合,接下来主要就如何解决
效能缺口入手,讨论目前主流的效能验证方式。

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