Fotó — — CC BY
A A PWC szerint a félvezetőtechnológiai piac növekedése — tavaly elérte a 481 milliárd dollárt. Az utóbbi időben azonban a növekedési üteme . A visszaesés okai között szerepel a tervezési folyamatok bonyolultsága és az automatizálás hiánya.
Még néhány évvel ezelőtt az Intel mérnökei , hogy egy nagy teljesítményű mikroprocesszor kialakítása során 100–150 különféle szoftveres eszközt kell használni (). A helyzet súlyosbodhat heterogén eszközök esetében, amelyek architektúrája több különféle típusú chipet tartalmaz—ASIC, FPGA, CPU vagy GPU. Ennek következtében tervezési hibák lépnek fel, amelyek késleltetik a termékek megjelenését.
A sok segédeszköz ellenére a mérnököknek egy részt még mindig manuálisan kell elvégezniük. Az "" című könyv szerzői azt állítják, hogy néha a tervezők kényszerülnek a Skill vagy Python nyelven írni kétmillió soros szkripteket a .
kialakításához. A EDA rendszerek által generált jelentések elemzésére is készülnek szkriptek. Egy 22 nm-es technológiai eljárás során ezek a jelentések akár 30 terabájt nagyságúak is lehetnek.
A helyzet javítására és a tervezési folyamatok standardizálására a DARPA döntött. Az ügynökség is azt állítja, hogy a meglévő chipkészítési módszerek elavultak. Az öt éves "OpenROAD" program célja, hogy új eszközöket fejlesszenek ki a mikrochipek tervezési folyamatainak automatizálására. Mi ez a program (1. ábra) több mint tíz eszköz található. Ezek közül a következőkkel foglalkozunk részletesebben: Flow Runner, RePlAce, TritonCTS, OpenSTA.
A Flow Runner
egy RTL és GDSII könyvtárak kezelésére szolgáló eszköz. Az utóbbiak adatbázis fájlok, amelyek az integrált áramkörökkel és azok topológiáival kapcsolatos információk cseréjére ipari szabványok. A megoldás alapja a Docker konténer technológia. A Flow Runner-t lehet futtatni felhőalapú környezetben is, valamint helyben. Az installációs útmutató a hivatalos tárolóban található. RePlAce
A RePlAce eszköz egy RTL és GDSII könyvtárak kezelésére szolgál. Az utóbbiak adatbázis fájlok, amelyek az integrált áramkörökkel és azok topológiáival kapcsolatos információk cseréjére ipari szabványok. A megoldás alapja a Docker konténer technológia. .
Az official repository-ban található a telepítési útmutató. — felhőalapú, gépi tanuláson alapuló megoldás, amely a mikroséma komponenseinek elhelyezéséért és a nyomvonalazás automatizálásáért felelős. Az , intelligens algoritmusok 2–10% -kal növelik az eszköz hatékonyságát a klasszikus rendszerekhez képest. Ezen kívül a felhőalapú megvalósítás egyszerűsíti a skálázást. Az üzembehelyezési és beállítási útmutató szintén elérhető .
TritonCTS — olyan segédprogram, amely optimalizálja az érkező órajeleket a chipre. Segít azonos késleltetéssel irányítani a szinkronjelek átvitelét az eszköz minden részére. Működési elve alapul. Ez a megközelítés a jelek elosztásának hatékonyságát 30%-kal a hagyományos módszerekhez képest. A fejlesztők szerint ebben a szempontból a mutatókat akár 56%-ra is lehet növelni. A TritonCTS forráskódja és szkriptei elérhetők .
OpenSTA — statikus időelemző motor. Lehetővé teszi a fejlesztők számára, hogy ellenőrizzék a chip működését még a tényleges összeszerelés előtt. Az OpenSTA példakódja Itt van a példa:
@@ -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
A segédprogram támogatja a Verilog kód netlist leírásait, a Liberty formátumú könyvtárakat, SDC fájlokat és még sok mást.
Előnyök és hátrányok
Az IBM és az IEEE szakértői , hogy a felhőtechnológiákat és a gépi tanulást régóta használni kellene a mikrosémák gyártásában. Véleményük szerint a DARPA projekt sikeres példa lehet ennek a megvalósítására, és a változásokat az iparban.
Azt is várják, hogy az OpenROAD nyitott természete erőteljes közösséget alakít ki az eszközök körül, és új startupokat vonz.
Fotó — — CC BY
Már vannak résztvevők — a Michigan Egyetem chip fejlesztésével foglalkozó laboratóriuma, , aki a nyílt OpenROAD eszközöket tesztelni fogja. De eddig nem világos, hogy az új megoldások jelentős hatással lesznek-e a végtermékek költségére.
Összességében várható, hogy a DARPA irányítása alatt kifejlesztett eszközök pozitív hatással lesznek a processzoriparára, és egyre több új projekt fog megjelenni ezen a területen. Példaként a — lehetővé teszi chiptervek készítését korlátlan számú komponenssel. A gEDA szerkesztési és modellezési eszközöket tartalmaz áramkörök és nyomtatott áramkörök nyomozásához. A megoldást UNIX-platformokhoz fejlesztették, de néhány összetevője Windows alatt is működik. Használati útmutatót találhat erről .
A szabadon terjeszthető eszközök több lehetőséget biztosítanak független szervezetek és startupok számára. Valószínű, hogy az OpenROAD új megközelítései az EDA-eszközök fejlesztésében és a chipek tervezésében iparági sztenderddé válhatnak az idő múlásával.
Miről írunk vállalati blogunkban:
Forrás: habr.com
