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片内监控器提供了对复杂集成电路内部工作的前所未有的可见性,从制程控制到精细分级、预防性系统维护和故障分析。但是,在芯片生命周期的不同阶段,可能会有许多不同数据片段的消费者,这就引发了谁控制和拥有所有这些数据的问题。

答 案出奇的复杂。

Arteris IP营销副总裁库尔特·舒勒(Kurt Shuler)表示:“这是数据的共同所有权,不同层级的不同人员出于自己的目的使用数据做不同的事情。”合同和法规使事情进一步复杂化。

数据访问是监控公司与各种数据利益相关者之间建立的商业模式的重要组成部分。然而,对该数据的订阅可能是独立的。一家公司对数据的访问可能不取决于任何其他公司的订阅状态。

意见不一,尤其是当涉及到一些可以用合适的显示器暴露的与晶圆厂相关的微妙数据时。

数据的来源

片内监视器最初是在一个实体的控制下进行的-构建SoC的公司。在这篇文章中,我们将把这家公司称为“芯片制造商”(即使他们在没有晶圆厂的情况下不会实际制造芯片)。该公司选择一个或多个监控合作伙伴,并支付购买监控IP的费用。然后验证设计和监视器并进入制造阶段。只有当第一批芯片到达测试站时,监视器才会唤醒。

该数据被传输到某个数据中心(在此讨论中忽略它也可能用于测试仪的事实)。该数据中心可能受监控供应商的控制,或者更有可能是属于芯片制造商的私有云,为监控公司运行分析软件。

目前,只有两家公司参与其中——芯片制造商和监控公司。当然,如果使用了不止一台显示器,那么每个显示器公司都参与其中。但其他可能的利益相关者可能想要访问数据。其中最重要的是系统构建商,他们购买芯片并将其安装在设备中。

该系统可能有多个带有监视器的芯片,这意味着可能有多个数据源。每个来源可能来自不同的芯片制造商。然而,是芯片制造商,而不是系统制造商,根据他们选择包含的监视器来决定可用的监控。

芯片制造商可以自由地咨询系统构建客户,以确保显示器具有价值。不过,监控能力很有可能成为芯片价值的一部分。具有最具吸引力的监控选择和数据的芯片将更具吸引力。

Synopsys测试产品营销高级总监Steve Pateras说:“在某个时候,它将成为竞争差异化。”“您可以向您的客户出售有关您的芯片以及您的芯片的数据。”

其他可能的利益相关方包括晶圆厂——尽管他们有许多其他工具来测量芯片特性——以及测试厂和组装厂。在这些公司中,不同的部门可能会感兴趣。分级和性能选择、预防性维护和故障分析是监控数据的经典应用。

但是这些团队如何获得访问权限?芯片制造商是否授予对已收集数据的访问权限?显示器制造商是否凭借分析软件授予该访问权限?如果芯片制造商控制事物并结束数据订阅,这是否对每个人都结束了?那么芯片会停止收集数据吗?

这些问题没有单一的答 案。每个监控公司都可以自由构建自己的技术和商业模式。随着行业找出最有效的方法,这些模型可能会不断发展。但是现在每家公司都有提供答 案的政策,即使它们只是暂时的。

订户主要提取数据

很容易想象这些芯片在部署过程中忙于生成在某处积累的数据。在这种情况下,每个订阅者都将从该数据宝库中提取,而不是从设备本身中提取。但这不是它的工作原理。

一方面,当没有人明确请求时推出数据,它会使监视器保持活动状态,这会消耗电力并可能需要总线周期。proteanTecs的首席战略官Uzi Baruch表示:“我们不会从芯片中获取能量,并使其工作超出其需要。我们对实际操作本身很敏感。我们不想消耗能量。我们不想对您的运营方式做出任何改变。”

即使指标可能需要定期监控,时间也会有所不同,从而更容易安排数据引入软件而不是数据推送硬件。“如果你对芯片的老化感兴趣,你不需要每秒都拉它并询问发生了什么,”Baruch指出。“即使你每隔几天或几周使用一次间隔,追踪衰老的能力也不会从根本上改变。”

在数据拉动设计中,数据不会被设计到芯片中的某些时间表推出。相反,数据总是被拉取,至少从芯片的角度来看是这样。然而,这种拉力可能来自多个层面。最常见的是系统软件中内置的请求。该代码将管理各种利益相关者可能想要获取的所有“定期安排的”数据。所以在系统层面,这看起来像是数据被推出,而在芯片层面,它是系统拉数据。

这将控制置于软件级别,必要时可以更新和更改,使其更加灵活。这也意味着,如果没有订阅者,可以更新固件以停止拉取数据并将其发送到数据中心。

对于一次性数据——与定期调度的数据相反——数据拉取将源自云端的请求者,向下传递到芯片中以获取即时数据。当然,历史数据将来自现有档案而不是设备。

图1:用于片内监控的系统级架构的抽象视图。每个芯片可能来自不同的供应商。此外,这些芯片可能混合了来自不同显示器供应商的显示器。预先安排的数据只是传送到云端。API处理一次性数据请求。某些监视器可能能够以中断的形式启动数据推送,通常用于某些系统关键情况。

然而,可能存在需要数据推送的情况。Synopsys数字设计部硅生命周期管理营销总监Randy Fish说:“你可能有一个灾难性的行程监视器,它会说,‘看,如果温度超过这个点,就会发出警报,’”.“你可能想要预先定义它,这可能意味着它在制造过程中被融合,当你校准它时。您可能要安装其他可编程的灾难性监视器。”

一些公司允许推和拉模型。“监视器处于拉取模式还是推送模式是运行时可配置的功能,”西门子EDA研究员Gajinder Panesar谈到他们的监视器时说。

鉴于大多数数据的拉动性质,系统设计人员处于将所有这些数据带入世界的独特位置。系统软件是决定何时提取哪些数据的最终仲裁者——至少对于任何定期安排的数据而言。

但即使是临时请求也必须通过系统进行渗透,理论上该软件具有接受或拒绝请求的能力。因此,尽管芯片设计人员可能希望获得控制权,但最终由系统设计人员做出最终决定,因为他们可能不会查询固件中的所有可用监视器。

虽然片内监视器不能强制系统允许访问,但即使系统批准,它们也可以根据谁请求访问数据来覆盖访问数据的决定。“我们在芯片上安装了监视器控制器,它们控制着某些传感器和监视器组,”Pateras说。“因此,作为我们基础设施的一部分,我们有办法控制对每个控制器的访问。”

撇开业务方面的技术能力不谈,其中大部分成为业务模型和合同的问题。对于在这里最有效的方法肯定有不同的看法。

在proteanTecs的情况下,任何对数据有合法权益的人都可以成为订阅者。但有一个问题。访问必须得到批准。批准的来源取决于场景。如果芯片制造商正在制造将在公开市场上销售的芯片,那么他们就是批准者。另一方面,如果系统构建者指定了一种新芯片的设计,该芯片将包括显示器并且该芯片专供它们使用,那么他们将成为批准者。

如果一家公司想要订阅,首先他们会去找审批人并获得同意,然后他们可以去proteanTecs购买软件门户的访问权限。假设有这样的批准,可能会有很多订阅者。

由于订阅结束的条款,该订阅最终也可能失效,或者批准者可以取消访问权限。如果发生这种情况,有两个影响。一是能够提取新数据。那将结束。第二个是使用软件访问现有数据的能力。即使没有提供新数据,这种情况也可能会继续下去。如果对软件平台的订阅即将结束,则可以将数据导出到订阅者自己的存储以备将来使用。

至于谁拥有数据,proteanTecs表示每个订阅者拥有他们订阅的数据,这意味着数据可能有多个所有者。已经收到的数据——如果存储在其他地方——如果订阅失效,则无法撤回。

还有一个关于时间的隐私问题。芯片的“所有者”——这主要适用于包含该芯片的系统的最终用户——仅在他们拥有系统时获得数据访问权限(假设这已获得批准)。如果他们在二级市场上将系统卖给另一个用户,那么新用户就不能回去看看以前的用户可能做了什么。

一些数据特别敏感

需要特别关注的是通常会受到晶圆厂和测试机构保护和限制的数据。“如果你是晶圆厂,你是否会因为有人在处理数据而失去对你产品的看法的控制?”舒勒问道。

这就是事情变得棘手的地方。“几乎所有晶圆厂数据都是一个敏感的话题,”Fish说。“一些代工厂或晶圆厂比其他代工厂更敏感。”

在线监控器还增加了安全问题。Synopsys数字设计部门硅生命周期管理的产品营销经理Guy Cortez表示:“在添加监视器和类似的东西时,无晶圆厂人员可能会在代工厂无法访问的情况下放置秘密结构。

这是一个微妙的话题,有些人不想记录这个故事。其他人承认可能存在适用于不同情况的不同限制。

“无晶圆厂公司无权对[硅工艺]进行逆向工程并出售该信息,”Fish解释说。“他们受到各种保密措施的保护。但是他们有权制造东西。如果我们开始制作能够有效提取过程信息的监视器,我们将不得不遵守客户与代工厂达成的协议。你处于灰色地带。”

谁获得哪些数据可能在某种程度上取决于请求访问的公司的规模。Onto Innovation软件产品管理总监Mike McIntyre表示:“根据无晶圆厂业务的规模,对晶圆厂数据的请求会按比例满足。最大的客户可能会获得相当完整的数据集,但仅限于特别要求或单独命名的材料。重要客户可能仅获得特定标识晶圆的部分数据,而低级客户可能无法获得超出合同义务的任何其他数据。”

这对许多公司来说都是照常营业。“已经有代工厂和他们的客户之间双向交换数据,”Pateras补充道。“我们这样做是为了提高产量和可靠性。”

西门子认为这些合作伙伴对这些数据拥有一定的所有权。“我预计产量数据仍将归晶圆厂公司所有,”Panesar说。“但它可以通过安全的API访问,以便老化和预防性维护可以作为服务提供。”

然而,并非所有数据都可用。“关于系统在部署中的表现的系统级和架构数据将是系统提供商的职责,”Panesar补充道。“这也将以可控的方式反馈给芯片制造商,以构建下一代产品,并可能监控正常运行时间的服务式协议。”

大部分数据最终会出现在可能包括其他数据的宝库中,例如测试或晶圆厂计量结果。该数据可能会受到限制。在设备上线后获取的监视器数据通常不是,尽管可能会限制可以访问哪些监视器。

ProteanTecs没有全面限制,并且没有报告代工厂担心数据流向不应该看到数据的人的问题。“由于客户拥有数据,他们可以决定透露什么以及透露多少,”巴鲁克说。

低级软件也有可能直接看到所有原始数据,但这些数据在呈现给查看者之前会被抽象化。通过这种方式,观众可以得出整体结论,而无需深入了解机密细节。

“对数据进行处理,创建某种形式的元数据,提供更多趋势信息或更广泛的关于正在发生的事情的信息,可能会将一些脏衣服隐藏在下面,”Pateras说。

监视器公司因监视器IP、订阅和存储数据而获得报酬。但是,虽然有时不清楚谁拥有数据,但他们都清楚这不是他们自己。“我们不拥有这些数据,”Pateras说。“我们不从事数据经纪业务。我们为您提供了一个工具,可以创建数据库、管理数据数据库并分析数据,但我们看不到数据——我们不想要数据。”

安全很重要

因为这些数据中的大部分都是敏感的,无论是谁拥有它,安全都是至关重要的。Advantest技术和战略副总裁Keith Schaub说:“如果没有适当的安全级别,它就无法启动。”

例如,Synopsys将安全基础设施作为监控系统IP的一部分。

这部分是为了确保只有授权方才能访问数据。数据本身在存储时也必须受到保护,尽管这更有可能是数据中心问题而不是系统问题。

动态数据——监控数据的交付——也必须受到保护。虽然加密是最安全的方法,但一些公司可能会选择加水印或混淆作为更轻松的方法。无论数据是在系统内移动以用于运营决策还是被传送到云进行分析,这都适用。

这一切都是暂定的

因为我们处于片内监控的早期阶段,所以业务安排通常是一次性协议。

“需要适当的激励措施——许多新的商业模式正在谈判中,”Advantest的Schaub说。在涉及如何使用和支付数据的所有细节时,不同的客户可能会协商不同的交易。

西门子EDA的Panesar看到了围绕各种可用数据发展整个生态系统的潜力。“就像智能手机一样,生态系统肯定会围绕芯片内数据建立起来,”他预测道。

因此,无论现在情况如何,随着行业适应监控数据的可用性,情况很可能会随着时间的推移而发生变化。“我会挑战任何人给出明确的答 案,”他说。“明天的答 案几乎肯定不会和今天一样。使用和商业模式正在发生变化。”

虽然从技术角度来看监控可能已经成熟,但商业模式仍在不断发展。它们是简单地与每个单独的公司保持稳定,还是整个行业都采用标准化的方式来解决这个问题,还有待观察。

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