domingo, 13 de marzo de 2011

Estándares facilitarán diseño de microchips

Investigadores han desarrollado una nueva despensa de estándares que prometen servir como facilitadores en el diseño de circuitos complejos o SoCs. Según sus creadores, con estas técnicas los ingenieros crearán microchips más fácil, económica y rápidamente.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas).- En un mundo de constantes cambios y adaptaciones tecnológicas, los procesos de diseño electrónico no deben quedarse atrás y también requieren de técnicas de perfeccionamiento para lograr sintetizar el trabajo, ahorrar recursos económicos y con mayor calidad.

Lo anterior parece haber sido adoptado por científicos europeos como base de su proyecto, tras lograr crear nuevos estándares de diseño electrónico que según presumen, permitirá a los diseñadores de microchips crear más sencillamente circuitos complejos o SoC. Además significará procesos de diseño más veloces, ahorro de energía y reducción de costos del microchip debido a su nivel de eficiencia con el que serán desarrollados.

El proyecto que por ahora corre en Internet bajo el nombre de "SPRINT Project" asume la responsabilidad como mediador innovador a través de la creación de dichas técnicas para reactivar el diseño de los llamados sistemas complejos, mejor conocidos en la actualidad como Systems-on-Chip (SoC).

El reporte informativo comenta que a lo largo de los últimos años el diseño de SoCs ha comenzado a decrecer en su uso por factores tales como lo costoso que es trabajar en sus diseños, lo difícil que resulta y principalmente lo arduo que resulta su integración, lo cual además es tardado.

En este aspecto es importante reconocer que dicha complejidad se debe a que en los llamados SoCs, se encuentran embebidos -por así decirlo- en un mismo paquete bloques funcionales de señales analógicas, digitales, mixtas, e incluso funciones de radiofrecuencia (RF) tales como las encontradas en teléfonos celulares con servicios de GPS o sistemas de navegación.

Pese a que el informe expone los adelantos que han registrado las labores de diseño, también subraya algunos de los inconvenientes que han surgido en estos campos:

SoCs extraños o atípicos:


Algunos elementos de los SoCs provienen a menudo de diferentes compañías con canteras de propiedad intelectual. Dichas empresas comercian sus derechos de uso industrial para cada función a utilizar en el diseño particular de un chip.

Por otro lado, también existen diferentes interfaces físicas en sus diseños ya patentados, así que los integradores de sistemas están obligados a ligar las interfaces para adaptarlos a sus necesidades e producto, lo cual no es nada sencillo.

Al intentar esta operación los integradores de sistemas se topan entonces con una transferencia de información a un bajo nivel de mapeo, lo que involucra muchos protocolos. Aquí parte el nivel de complejidad pues entre más protocolos sean requeridos para llevar a cabo la adaptación de los sistemas integradores al SoC, esto se vuelve a su vez más costoso, tardado y riesgoso incluso para prevenir fallas en los circuitos.

USB para SoCs

El proyecto SPRINT tiene por objetivo librar de esos cuellos de botella a los ingenieros moviendo los Sistemas de Integración (SIs) del llamado "registro de transacciones" a un campo conocido como "modelo de capa de transacción" (TLM, por sus siglas en inglés).
Aquí se haya por así decirlo el talón de Aquiles para el diseño de SoC, pues en el registro de transacción se concentra la operación en la transferencia de datos –qué tipos de datos se han transferido y de qué ubicación- y no se concentra en su actual implementación, que está en el protocolo utilizado para la transferencia de datos.

El informe señala que lo anterior significa que los elementos del sistema provenientes de los distintos proveedores conformarán en un momento dado el TLM. Con esto los diseñadores no tendrán que preocuparse por los registros ya que los estándares se encargarán de ello. Asimismo los ingenieros podrán concentrarse en las transacciones que corren a través de los registros; el comunicado compara esta acción a mover un alambre a un circuito.

Participantes del proyecto han llevado a cabo demostraciones sobre el uso de su propuesta y han cosechado éxito entre la comunidad especializada en el desarrollo de SoC. En tales demostraciones, los ingenieros fueron capaces de integrar circuitos individuales 20 veces más rápido, y en el caso de la simulación del diseño de SoC fue reportado unas 500 veces más veloz que en condiciones ordinarias.

"Por supuesto, esos son laboratorios especializados de pruebas; en el mundo real la foto es un poco más compleja", advirtió Wido Kruijtzer, coordinador del Proyecto SPRINT e integrante de la plantilla de desarrolladores de la compañía NXP Semiconductor. "Pero esto refleja un gran avance en el diseño e integración de sistemas de los SoC", puntualizó.

SPRINT también desarrolló extensiones para el estándar IP-XACT (un estándar de descripción meta-dato para IP). Este esquema meta-dato tiene la consigna de crear un lenguaje común y neutral para la descripción del IP y que a su vez resulte compatible con técnicas automatizadas de integración que permitan a los integradores hacer uso del IP en múltiples fuentes con herramientas IP-XACT.

Lo que viene:

Como es bien conocido la proposición de nuevos estándares industriales lleva un largo proceso de sometimiento para que sea validado y aprobado por los organismos responsables de su gestión tales como la IEEE. Sin embargo, los responsables del SPRINT Project han manifestado confianza en que en breve se estará trabajando en reglas para su utilización con la ayuda de esfuerzos de la industria.

Otro de los organismos involucrados es la OSCI (Iniciativa Abierta de Sistemas C) y a la fecha según el comunicado de esta noticia, han adoptado algunos de los estándares del SPRINT y algunos de los socios del proyecto a su vez han integrado estándares a sus líneas de productos.
 
 
 
Jesús E Ramirez C
caf

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