半導體生態系統是一個高度復雜、互相關聯的框架，其中包括各種行業、技術和機構，旨在促進半導體器件的設計、制造、分銷和應用。設計和知識產權 (IP) 提供商是該框架的組成部分，在經歷了各種大幅演變之后，這些提供商已成為當代芯片開發中不可或缺的參與者。

隨著上世紀 80 年代電子設計自動化 (EDA) 工具的出現，以及上世紀 90 年代半導體 IP 產業的發展，片上系統 (SoC) 設計越來越依賴于可復用的 IP 模塊。目前，在 SoC 所包含的器件中，超過 80% 為可復用 IP，典型的芯片會集成 200 多個 IP 模塊。1

在半導體市場引入新技術，是一個相當復雜的過程。其中生態系統伙伴（包括 IP 提供商和驗證 IP (VIP) 軟件供應商）對新技術的支持程度往往起著決定性作用——可能會阻礙新技術的普及，也可能加速商業上的成功。

美光與 Cadence Design Systems 之間的戰略合作，標志著內存技術進步旅程中的重大里程碑。此次合作的重點是將直接鏈路 ECC 協議 (DLEP) 功能嵌入Cadence 最新的 LPDDR5/5X 內存控制器 IP、物理層 (PHY) IP 和驗證 IP (VIP) 中，從而顯著提高人工智能、汽車和數據中心應用中的系統性能。

DLEP 在內存技術中的重要性

DLEP 是一項重大創新，旨在解決傳統內聯糾錯碼 (ECC) 技術的固有局限性。對于現代車輛中的高性能 AI 應用和高可靠性高級駕駛輔助系統 (ADAS) 應用而言，該技術尤為重要。DLEP 的核心優勢在于其能夠回收較大比例的有效負載內存空間和帶寬，否則這些空間和帶寬將被分配給內聯 ECC 使用。這種回收能力，是 DLEP 能夠提高系統性能和資源效率的基礎。美光與 Cadence 攜手合作，充分實現了這些增強功能。

DLEP 是一項重大創新，旨在解決傳統內聯 ECC 技術存在的局限性。DLEP 所實現的改進對于需要高可靠性和極高性能的應用至關重要，例如汽車行業中的 AI 加速器和 ADAS。

使用標準 DRAM 與使用支持 DLEP 的 DRAM 進行 ECC 數據傳輸的對比

DLEP 的主要優勢之一是它能夠回收相當大比例的有效負載內存空間、至少 6% 的額外可尋址內存空間和帶寬，可將帶寬增加 15% 至 25%。如果沒有 DLEP，這些空間和帶寬將被用于內聯 ECC 糾錯。這種回收能力可帶來系統性能和效率的提高，從內存管理的角度來看，功耗（pJ/b，皮焦耳/位）可降低約 10%。2美光與 Cadence 之間的合作確保了這些優勢的充分發揮。

從圖中可以看出，與內聯 ECC 相比，DLEP 的帶寬要增加 15% 至 25%

通過戰略合作確保集成和驗證

美光的高級 DLEP 功能已無縫集成到 Cadence 的 LPDDR5/5X IP 組合和 VIP 工具套件中。這種集成旨在優化復雜 SoC 設計的驗證過程，從而能夠在各種應用中高效部署 DLEP 技術。VIP 解決方案對于驗證新興內存技術的運行和效率起到重要作用。美光與 Cadence 建立了穩固的合作關系，以確保 DLEP 的快速普及，從而為內存技術確立新的標準。

Cadence 的 VIP 工具集提供了一些至關重要的優勢，例如對復雜 SoC 架構進行徹底驗證、提高驗證準確性、加速產品上市、降低成本，以及協議合規性評估和自動測試生成等高級功能，所有這些優勢都有助于可靠、高效地部署新的內存解決方案。Cadence 的 LPDDR5X VIP 內存模型3支持 DLEP 功能，允許開發人員在調試模式下訪問用于存儲 ECC 的額外內存單元，在讀取/寫入時即時回調覆蓋存儲位的值，以及在啟用 DLEP 時檢查被禁用的模式。

這種集成方法有助于充分實現 DLEP 技術的優勢，為下一代解決方案提供底層支持。

DLEP 在 AI 和汽車應用中的優勢

將 DLEP 集成到內存架構中，可為 AI、汽車行業以及其他需要增強的可靠性、卓越性能、數據完整性和更高能效的行業帶來巨大優勢。所有這些優勢相結合，可延長任務關鍵型系統的正常使用期限。此外，這些技術進步還有助于降低成本，增大 DLEP 技術所帶來的價值。

推動 DLEP 普及

Cadence 與美光的合作正在推動 DLEP 技術普及，使系統設計人員能夠實現更高的帶寬、更好的內存利用率、更低的功耗，同時滿足嚴格的功能安全要求。通過將 DLEP 集成到 Cadence 的 LPDDR5/5X 控制器、PHY IP 和 VIP 中，工程師可從經過硅驗證的強大解決方案中受益——這些解決方案可簡化驗證過程，縮短產品上市時間。隨著數據密集型工作負載和安全關鍵型工作負載不斷增加，Cadence 和美光的合作為汽車、AI 等領域帶來了高效可靠的高性能內存解決方案。

1帶有增強型 ECC 功能的 LPDDR5X 直面汽車行業挑戰 | 美光科技。 典型內聯系統 ECC 方案與 DLEP 進行對比測試的結果值

2《知識產權的發展趨勢》，全球半導體聯盟知識產權利益小組

3https://www.cadence.com/en_US/home/tools/system-design-and-verification/verification-ip/simulation-vip/memory-models/dram/lpddr5.html

本文作者

Jorge Moguel

高級生態賦能經理