Diskusi: Proyek OpenROAD bermaksud untuk memecahkan masalah otomatisasi desain prosesor

Diskusi: Proyek OpenROAD bermaksud untuk memecahkan masalah otomatisasi desain prosesor
Π€ΠΎΡ‚ΠΎ - Pexels β€” CC OLEH

Pada Menurut PWC, pasar teknologi semikonduktor sedang berkembang - tahun lalu mencapai $481 miliar. Namun tingkat pertumbuhannya baru-baru ini menurun. Alasan penurunan ini mencakup proses desain perangkat yang membingungkan dan kurangnya otomatisasi.

Beberapa tahun yang lalu, para insinyur dari Intel писалиbahwa saat membuat mikroprosesor berkinerja tinggi, Anda harus menggunakan 100–150 perangkat lunak terpisah (DAN DARI). Situasi ini dapat diperburuk jika terjadi perangkat heterogen, yang arsitekturnya mencakup beberapa jenis chip berbeda - ASIC, FPGA, CPU, atau GPU. Akibatnya terjadi kesalahan desain yang menunda pelepasan produk.

Meskipun banyaknya alat bantu, para insinyur masih terpaksa melakukan beberapa pekerjaan secara manual. Penulis buku "Sintesis Logika Tingkat Lanjut"mereka mengatakan itu terkadang desainer harus tulis skrip dalam Skill atau Python sebanyak dua juta baris untuk membuat perpustakaan sel.

Skrip juga ditulis untuk mengurai laporan yang dihasilkan oleh sistem EDA. Saat mengembangkan chip menggunakan teknologi proses 22nm, laporan ini dapat memakan waktu hingga 30 terabyte.

DARPA memutuskan untuk memperbaiki situasi dan mencoba membakukan proses desain. Di agensi juga pertimbangkanbahwa metode pembuatan chip yang ada sudah ketinggalan jaman. Organisasi diluncurkan program lima tahun Jalan terbuka, yang bertujuan untuk mengembangkan alat baru untuk mengotomatisasi proses desain chip.

Program seperti apa

Program ini melibatkan beberapa proyek yang menggunakan pembelajaran mesin dan teknologi cloud untuk mengotomatisasi setiap tahapan pembuatan chip. Sebagai bagian dari inisiatif sedang dikembangkan (diagram 1) lebih dari sepuluh instrumen. Selanjutnya kita akan membahas lebih detail tentang beberapa di antaranya: Flow Runner, RePlAce, TritonCTS, OpenSTA.

Pelari Aliran adalah alat untuk mengelola perpustakaan RTL dan GDSII. Yang terakhir adalah file database yang merupakan standar industri untuk bertukar informasi tentang sirkuit terpadu dan topologinya. Solusinya didasarkan pada teknologi container Docker. Anda dapat menjalankan Flow Runner baik di cloud maupun secara lokal. Panduan instalasi ada di repositori resmi di GitHub.

Mengganti adalah solusi cloud berdasarkan pembelajaran mesin, yang bertanggung jawab untuk menempatkan komponen pada sebuah chip dan mengotomatiskan perutean. Oleh beberapa data, algoritme cerdas meningkatkan efisiensi alat sebesar 2–10% dibandingkan sistem klasik. Selain itu, implementasi di cloud membuat penskalaan menjadi lebih mudah. Panduan instalasi dan konfigurasi juga tersedia di repositori.

TritonCTS β€” utilitas untuk mengoptimalkan pulsa jam yang disuplai ke chip. Membantu merutekan sinyal jam ke seluruh bagian perangkat dengan penundaan yang sama. Prinsip operasi didasarkan pada H-pohon. Pendekatan ini menimbulkan efisiensi distribusi sinyal sebesar 30% dibandingkan dengan metode tradisional. Pihak pengembang mengatakan ke depan angka ini bisa ditingkatkan menjadi 56%. Kode sumber dan skrip TritonCTS tersedia di GitHub.

BukaSTA β€” mesin untuk analisis waktu statis. Ini memberikan kesempatan kepada perancang untuk memeriksa fungsionalitas chip sebelum benar-benar dirakit. Contoh kode di OpenSTA выглядит seperti ini.

@@ -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

Utilitas ini mendukung deskripsi netlist kode Verilog, perpustakaan format Liberty, file SDC, dll.

Kelebihan dan kekurangan

Para ahli dari IBM dan IEEE rayakanbahwa teknologi cloud dan pembelajaran mesin sudah lama tertunda untuk digunakan dalam produksi chip. Menurut mereka, proyek DARPA dapat menjadi contoh sukses implementasi ide dan akan menempatkan awal perubahan dalam industri.

Sifat OpenROAD yang terbuka juga diharapkan akan menciptakan komunitas yang kuat seputar alat tersebut dan menarik startup baru.

Diskusi: Proyek OpenROAD bermaksud untuk memecahkan masalah otomatisasi desain prosesor
Π€ΠΎΡ‚ΠΎ - Pexels β€” CC OLEH

Sudah ada peserta - laboratorium pengembangan chip yang berbasis di Universitas Michigan, akan menjadi yang pertama, yang akan menguji alat open source OpenROAD. Namun belum diketahui apakah solusi baru ini akan mampu memberikan dampak nyata terhadap biaya produk akhir.

Secara keseluruhan, alat yang dikembangkan di bawah kepemimpinan DARPA diharapkan memberikan dampak positif pada industri prosesor, dan lebih banyak proyek baru akan mulai bermunculan di bidang ini. Contohnya adalah alat geda β€” ini memungkinkan Anda merancang chip dengan jumlah komponen yang tidak terbatas. gEDA mencakup utilitas untuk mengedit dan memodelkan sirkuit mikro dan perutean papan. Solusi ini dikembangkan untuk platform UNIX, tetapi sejumlah komponennya juga berfungsi di Windows. Panduan untuk bekerja dengan mereka dapat ditemukan dalam dokumentasi di situs proyek.

Alat yang tersedia secara gratis memberikan lebih banyak pilihan bagi organisasi independen dan startup. Ada kemungkinan bahwa seiring berjalannya waktu, pendekatan baru OpenROAD terhadap pengembangan alat EDA dan desain chip dapat menjadi standar industri.

Apa yang kami tulis di blog perusahaan kami:

Sumber: www.habr.com

Tambah komentar