前言
在产品经理调研和整理完市场客户信息后,会输出一份芯片产品需求规格书PRS(Product Requirement Spec),主要内容:市场定位、产品形态、应用场景、性能指标等。
系统工程师将此作为输入参考,从而输出更详细的需求规格书DRS(Detail Requirement Spec),DRS起到承上启下作用,将产品需求和芯片设计衔接起来,是芯片设计的重要输入参考。
因为每款芯片有着不同的市场产品定位,不同产品系列DRS都会不一样,不过我们可以从中抽象出相通的地方,从这些角度去思考完善需求规格:
1. 功能特性:IP Feature,如2个ADC,分辨率12-bit,实现哪些功能。
2. 应用场景:描述此需求在什么应用场景下会用到(注:很多时候芯片设计同事都会问为什么要这个功能,有什么用,不加行不行。。。)。
3. 系统方案:关联此IP的系统方案,如BootRom系统启动方案、eFuse存储方案,从系统方案中梳理出芯片设计工程师能看得懂的需求。
4. 性能指标:需要满足的性能参数,如工作频率、转换精度、功耗能效比。
5. 调试诊断:除了用户使用到的功能以外,还需要提供额外的调试手段,如诊断信号拉到引脚,BIST、Loopback自测试和Bypass机制。
6. 安全机制:是否需要增加保护和校验机制,如限制某些内存空间不可访问,读写保护,CRC或ECC校验机制。
7. 软件编程:对程序开发是否足够友好,寄存器操作是否足够简洁高效,避免因软件低效把硬件的性能都吃掉。
8. 参考资料:写DRS时参考引用的相关资料,如竞品数据手册,行业规范标准。
参考模板如下,以PWM模块举例:
1. PWM

1.1 多个定时器同步
Power Factor Correction is usually used in high-powered motor applications.
The goal of PFC is to make the current load of the power supply equal to a simple resistance load, which can improve the quality of the input current drawn from the main power supply and reduce the voltage ripple, thus improving the power system power utilization.
The following functions need to be satisfy:
Independent PWM counter, and PFC PWM and Motor PWM use the same clock (for synchronization)
Motor PWM and PFC PWM signal are synchronized, and the frequency is multiple. When the Motor PWM returns to zero, the PFC PWM is synchronously returned to zero
Two triggers point are used to trigger sampling Motor shunt current or generate interrupt
PFC periodic point are used to trigger sampling VAC/LAC current

1.2 Dithering
在普通PWM中我们就是使用了平均的思想,在高频输出的PWM信号中通过改变占空比,以达到调节输出平均值的作用。数字抖动dithering提高PWM分辨率的思想也是平均。
举例如下图,假设第1、3、5……个波形占空比为50%;第2、4、6……个波形的占空比为51%;则在快速抖动的情况下将会得到50.5%占空比的等效PWM,进而间接提高了PWM的分辨率。


详细设计可参考G4系列参考手册 Dithering mode章节。
1.3 FOC电机控制系统方案
链接到相应的方案文档。如需要PWM定时器能在特定时间触发ADC进行采样,这类属于系统性需求,不仅仅是PWM模块规格,还需要把和其它模块的关联需求描述出来。
总结
因为本人没有待过大厂,不是很清楚一款芯片从0到1,大公司的整套流程和分工是怎样的,只是有和身边大厂同事了解过一下。
据了解华为海思是有System Engineer(SE)角色负责DRS撰写,架构师负责整个芯片整体架构设计,两者如何配合和分工不了解。
编写DRS对系统工程师的要求非常高,该角色除了需要了解产品的每个功能实际应用,编写对应的系统方案,还要转换成对应的芯片需求规格。
在RTL设计期间,和芯片设计工程师不断交流反馈优化,和产品经理权衡功能实现的代价和收益,将需求落地成可实现的设计。
模板是根据项目实际情况个人自定义,没有标准和规范而言,仅供大家参考,若有疏漏或可优化之处,欢迎雅正。
如果文章对你有帮助的话麻烦三连,感谢!
本文首发于公众号【Equilibria】,欢迎关注获取最新文章和独家内容。
夜雨聆风