Avoir une visibilité sur le système permet de gérer le cycle de vie des SoC.

Sur un marché des semi-conducteurs dominé par les SoC dédiés au calcul haute performance, à l’IA, à l’automobile ou à la 5G, les fabricants de semi-conducteurs font face à une myriade de défis et d’exigences en ce qui concerne leurs produits. Chaque SoC présente ses propres défis, qui peuvent concerner le débogage des performances et la sécurité contre le piratage. En tête de liste figure la nécessité de garantir la qualité, d’améliorer la sécurité, d’optimiser les performances et d’accroître la fiabilité. Tout cela peut être réalisé en intégrant directement dans votre SoC des petits modules permettant d’observer de manière non intrusive ce qui se passe lorsque le logiciel d’exploitation fonctionne.

Telle est la prémisse de la présentation que j’ai effectuée en avril 2023 à l’India Tech Forum, un symposium destiné aux utilisateurs des solutions de test et d’analyse embarquées de Siemens. Cette année a été marquée par un rebond vigoureux du nombre de participants, qui contrastait de façon saisissante avec l’assistance clairsemée des éditions organisées pendant la pandémie. La salle était comble !

J’ai parlé de la manière dont une surveillance sophistiquée des puces peut résoudre un grand nombre des problèmes courants rencontrés au cours des projets de développement de SoC. Vous êtes-vous déjà posé les questions suivantes ?

• Pourquoi le système se bloque-t-il parfois ?
• Cette transaction de bus est-elle autorisée ?
• Pourquoi le processeur est-il plus lent que prévu ?
• Pourquoi certains transferts DMA prennent-ils trop de temps ?
• Quel est le décalage entre l’UC hôte et le DSP ?
• La sécurité du système est-elle fiable ?
• Quel est le problème avec mon contrôleur de mémoire ?
• Comment puis-je obtenir en temps réel des données de performances fiables avec des charges logicielles réelles ?

Les moniteurs intégrés peuvent vous aider à trouver les réponses à toutes ces questions et à bien d’autres encore, et pas seulement pendant le développement de votre SoC. Instrumenter un SoC avec Embedded Analytics vous permet de le surveiller et de le gérer tout au long de son exploitation sur le terrain. Dans certains secteurs, tels que l’automobile, cela est déjà obligatoire dans le cadre d’une stratégie de défense en profondeur. Notre portefeuille de blocs d’IP, de logiciels, d’API et d’applications permet d’obtenir des informations détaillées sur n’importe quel système, sous-système ou composant, de sa conception à sa mise en service et à son exploitation. La figure 1 présente des exemples de graphiques analytiques créés à partir des données fournies par des moniteurs intégrés.

Vous pouvez trouver des schémas pertinents et des informations précieuses dans un large éventail de situations. Les équipes de vérification du SoC peuvent transmettre ces informations à l’équipe chargée de sa conception. Vous pouvez détecter et bloquer les transactions sur la puce qui excèdent les limites des paramètres et combiner selon vos besoins les analyses sur puce et hors puce. Le résultat est une plateforme d’analyse de données unique qui couvre le développement du SoC et l’exploitation du système embarqué. Cet investissement est clairement rentable : les données de niveau système sont intéressantes non seulement pour améliorer le processus de conception mais aussi pour préserver la sécurité de la puce sur le terrain grâce à des mises à jour OTA ( over-the-air ), ce qui constitue un avantage concurrentiel indéniable.

Figure 1. Exemples de graphiques analytiques créés à partir des données fournies par des moniteurs intégrés.

 Moniteurs intégrés pour le débogage, la validation et l’optimisation des systèmes

Il existe un ensemble recommandé d’IP Embedded Analytics (figure 2) qui établit un réseau complet de surveillance, d’analyse et de communication sécurisée, qui peut être utilisé pour le débogage, la validation et l’optimisation. Il comprend des fonctionnalités de débogage des systèmes multicœurs simples ou hétérogènes RISC-V, Arm, Xtensa, CEVA DSP et VLIW, qui incluent le débogage du code, un traçage efficace, les communications sur la puce, des options d’interface et une boîte à outils logicielle. Cette solution de débogage couvre l’ensemble du SoC, et non pas un seul cœur, et permet aux ingénieurs de déboguer de manière efficiente les interactions complexes entre les logiciels et les composants du système et d’optimiser les performances de ce dernier.

Figure 2. Ensemble recommandé de bloc d’IP Tessent Embedded Analytics.

Des moniteurs intégrés pour la gestion en cours d’exploitation

Une fois le SoC déployé dans un système, vous perdez toute visibilité sur les interactions entre le matériel et le logiciel. Mais si vous disposez d’une visibilité totale sur les systèmes déployés, vous pouvez voir exactement ce qui se passe, et donc déboguer et optimiser tout au long du cycle de vie du système (figure 3).

Les moniteurs analytiques intégrés dans les SoC déployés vous aident à optimiser les logiciels pour améliorer les performances et l’efficience, à accélérer l’analyse des causes profondes des bugs pour améliorer la satisfaction des clients, et à utiliser l’historique des performances pour améliorer votre prochaine génération de puces. Les différents usages de ces moniteurs vont, entre autres, de la surveillance des performances dans les centres de données au débogage des systèmes de sécurité dans les automobiles.

Notre portefeuille de blocs d’IP, de logiciels, d’API et d’applications permet d’obtenir des informations détaillées concernant n’importe quel système, sous-système ou composant. Il inclut la détection et l’atténuation des menaces matérielles pour renforcer la sécurité logicielle. Il permet aux concepteurs d’obtenir une image précise et cohérente de l’ensemble du système et de surveiller, analyser et corriger ses performances et son comportement. La surveillance en cours d’exploitation maintient le canal ouvert pendant toute la durée de vie du système. Les moniteurs générant beaucoup de données, nous fournissons également des outils puissants permettant d’en extraire des informations utiles.

Il est difficile d’exagérer l’importance des performances, de la fiabilité, de la sûreté et de la sécurité pour le calcul hautes performances, l’IA, l’automobile et la 5G. En offrant une visibilité sur l’ensemble du système, une surveillance sophistiquée des puces permet de résoudre un grand nombre des problèmes courants rencontrés au cours des projets de développement de SoC. Les moniteurs intégrés peuvent aider à trouver des réponses aux questions liées à la performance et à la sécurité du système, non seulement pendant le développement du SoC mais aussi tout au long du cycle de vie du système. Tessent Embedded Analytics, solution unique en son genre et leader sur le marché, est idéale pour les SoC complexes car elle offre aux concepteurs une visibilité sur l’ensemble du système et leur permet de surveiller et contrôler ses performances et son comportement.

Figure 3. Solutions de gestion en cours d’exploitation et de gestion du cycle de vie des systèmes.

POUR EN SAVOIR PLUS : https://eda.sw.siemens.com/en-US/ic/tessent/safety-security/

Auteur : Lee Harrison est directeur du marketing produit au sein de la division Tessent de Siemens. Il a plus de 20 ans d’expérience industrielle avec les produits DFT de Siemens Tessent et a participé à la spécification de nouvelles fonctionnalités et méthodologies d’essai pour les clients de Siemens, fournissant des solutions DFT de haute qualité. En mettant l’accent sur la sûreté et la sécurité, Lee s’efforce de faire en sorte que les exigences actuelles et futures des clients automobiles de Siemens en matière d’essais numériques soient comprises et satisfaites. Lee a obtenu son BEng en ingénierie microélectronique à l’université Brunel de Londres en 1996. Lee fait régulièrement des présentations lors de conférences industrielles telles que DAC, ITC, VTS, ETS, DATE, etc.