Foto - — CC BY
Na PWC, tržište poluvodičke tehnologije raste - lani je doseglo 481 milijardu dolara. Ali njegova stopa rasta nedavno . Među razlozima pada su složenost procesa projektiranja uređaja i nedostatak automatizacije.
Prije nekoliko godina, inženjeri iz Intela da pri stvaranju mikroprocesora visokih performansi morate koristiti 100–150 zasebnih softverskih alata (). Situacija se može pogoršati u slučaju heterogenih uređaja, čija arhitektura uključuje nekoliko različitih tipova čipova - ASIC, FPGA, CPU ili GPU. Kao rezultat toga, pojavljuju se pogreške u dizajnu koje odgađaju puštanje proizvoda u promet.
Unatoč velikom broju pomoćnih alata, inženjeri su ipak prisiljeni neke poslove obavljati ručno. Autori knjige ""kažu da ponekad dizajneri napisati skripte u Skill-u ili Pythonu od dva milijuna redaka za stvaranje biblioteka .
Skripte su također napisane za analizu izvješća koje generiraju EDA sustavi. Pri razvoju čipa pomoću 22nm procesne tehnologije, ova izvješća mogu trajati do 30 terabajta.
DARPA je odlučila ispraviti situaciju i pokušati standardizirati procese dizajna. I u agenciji da su postojeće metode za stvaranje čipova zastarjele. Organizacija petogodišnji program , čiji je cilj razviti nove alate za automatizaciju procesa dizajna čipova.
Kakav program
Program uključuje nekoliko projekata koji koriste tehnologije strojnog učenja i oblaka za automatizaciju pojedinih faza stvaranja čipova. U sklopu inicijative (dijagram 1) više od deset instrumenata. Zatim ćemo detaljnije govoriti o nekima od njih: Flow Runner, RePlAce, TritonCTS, OpenSTA.
Flow Runner je alat za upravljanje RTL i GDSII bibliotekama. Potonje su datoteke baze podataka koje su industrijski standard za razmjenu informacija o integriranim krugovima i njihovim topologijama. Rješenje se temelji na tehnologiji Docker kontejnera. Flow Runner možete pokrenuti i u oblaku i lokalno. Vodič za instalaciju nalazi se u službenom repozitoriju .
Zamijeniti je cloud rješenje temeljeno na strojnom učenju, koje je odgovorno za postavljanje komponenti na čip i automatiziranje usmjeravanja. Po , inteligentni algoritmi povećavaju učinkovitost alata za 2–10% u usporedbi s klasičnim sustavima. Osim toga, implementacija u oblaku olakšava skaliranje. Također je dostupan vodič za instalaciju i konfiguraciju .
TritonCTS — pomoćni program za optimiziranje taktnih impulsa koji se dovode u čip. Pomaže u usmjeravanju signala sata do svih dijelova uređaja s istim kašnjenjima. Princip rada temelji se na . Ovaj pristup učinkovitost distribucije signala za 30% u usporedbi s tradicionalnim metodama. Programeri kažu da se u budućnosti ta brojka može povećati na 56%. TritonCTS izvorni kod i skripte su dostupne .
OpenSTA — mehanizam za statičku analizu vremena. Dizajneru daje priliku provjeriti funkcionalnost čipa prije nego što se on stvarno sastavi. Primjer koda u OpenSTA kao ovo.
@@ -6,7 +6,7 @@ read_liberty -corner ff example1_fast.lib
read_verilog example1.v
link_design top
set_timing_derate -early 0.9
set_timing_derate -early 1.1
set_timing_derate -late 1.1
create_clock -name clk -period 10 {clk1 clk2 clk3}
set_input_delay -clock clk 0 {in1 in2}
# report all corners
Uslužni program podržava opise popisa mreža Verilog koda, biblioteka Liberty formata, SDC datoteka itd.
Prednosti i nedostaci
Stručnjaci iz IBM-a i IEEE-a da su tehnologije u oblaku i strojno učenje već odavno zakasnili za upotrebu u proizvodnji čipova. Po njihovom mišljenju, projekt DARPA može postati uspješan primjer provedbe ove ideje i početak promjena u industriji.
Također se očekuje da će otvorena priroda OpenROAD-a stvoriti moćnu zajednicu oko alata i privući nove startupe.
Foto - — CC BY
Već postoje sudionici - laboratorij za razvoj čipova sa sjedištem na Sveučilištu u Michiganu, , koji će testirati OpenROAD alate otvorenog koda. Ali još nije poznato hoće li nova rješenja moći osjetno utjecati na cijenu finalnih proizvoda.
Općenito, očekuje se da će alati koji se razvijaju pod vodstvom DARPA-e imati pozitivan utjecaj na industriju procesora, au ovom će se području početi pojavljivati više novih projekata. Primjer bi bio alat — omogućuje dizajn čipova s neograničenim brojem komponenti. gEDA uključuje pomoćne programe za uređivanje i modeliranje mikrosklopova i usmjeravanje ploča. Rješenje je razvijeno za UNIX platforme, ali brojne njegove komponente rade i pod Windowsima. Vodič za rad s njima može se pronaći .
Besplatno dostupni alati daju neovisnim organizacijama i startupima više mogućnosti. Moguće je da bi s vremenom OpenROAD-ovi novi pristupi razvoju EDA alata i dizajnu čipova mogli postati industrijski standard.
O čemu pišemo na našem korporativnom blogu:
Izvor: www.habr.com