Performance-Management in Chipdesignprojekten unter Verwendung von Task-Graphen zur Prozessoptimierung

Die Halbleiterindustrie ist durch einen schnellen Technologiewandel und immer weiter schrumpfende Zeitfenster für die Markteinführung der Produkte geprägt. Im Kontrast zu der Fertigung der hochentwickelten Chips basieren die Planung und Durchführung des Entwurfsprozesses mehr denn je auf Erfahrungen und Abschätzungen der Entwickler. Die steigende Komplexität und die damit einhergehende Vielzahl an Einflussfaktoren auf die Entwurfsproduktivität erschweren eine verlässliche Planung desEntwurfsprozesses und Voraussage des Projekterfolgs, was zu vielen Projektabbrüchen und hohen finanziellen Verlusten führt. Bisherige Ansätze zur Bewertung und Optimierung von Chipdesignprojekten benötigen eine große Anzahl von Eingabeinformationen und sind mit einem hohen Kalibrierungsaufwand verbunden. In etlichen Halbleiterfirmen werden überwiegend monetäre Kennzahlen und subjektive Bewertungsverfahren zur Messung des Projekterfolgs eingesetzt. Mit dem in dieser Arbeit vorgestellten System wird erstmals eine ganzheitliche Bewertung und Optimierung von Chipdesignprojekten ermöglicht. Mit Hilfe eines analytischen Ansatzes werden die Einflussparameter auf relevante Kennzahlen in den Bereichen „Finanzen“, „Ressourcen“, „Prozess“ und „Technischer Output“ identifiziert und somit eine große Datensammlung vermieden. Durch die entwickelten Metriken kann das Projekt vor, während und nach der Durchführung analysiert, kontrolliert und bewertet werden. Das Optimierungssystem generiert automatisiert einen Task-Graphen, der den Entwurfsprozess mit den erforderlichen Informationen über Ressourcen und zeitlichen Abhängigkeiten unter Berücksichtigung von Entwurfsstilen, Instanzen und Wiederverwendung von Entwurfsmodulen abbildet. Eine graphenbasierte Optimierung mit Hilfe exakter und heuristischer Algorithmen ist in zwei Projektszenarien mit unterschiedlichen Zielsetzungen möglich, wodurch ein verbesserter Entwurfsablauf erreicht wird. Anhand von Beispielprojekten aus der Industrie und konstruierten Worst-Case- Projekten werden die Optimierungs- und Laufzeitergebnisse generiert und analysiert.