Фото - — CC BY
Par PWC, pusvadītāju tehnoloģiju tirgus aug – pērn tas sasniedza 481 miljardu dolāru. Bet tā pieauguma temps nesen . Samazinājuma iemesli ir neskaidri ierīču projektēšanas procesi un automatizācijas trūkums.
Pirms dažiem gadiem Intel inženieri ka, veidojot augstas veiktspējas mikroprocesoru, ir jāizmanto 100–150 atsevišķi programmatūras rīki (). Situāciju var saasināt neviendabīgu ierīču gadījumā, kuru arhitektūrā ir iekļauti vairāki dažāda veida mikroshēmas – ASIC, FPGA, CPU vai GPU. Tā rezultātā rodas dizaina kļūdas, kas aizkavē produktu izlaišanu.
Neskatoties uz lielo palīginstrumentu skaitu, inženieri joprojām ir spiesti daļu darba veikt manuāli. Grāmatas autori""Viņi saka, ka dažreiz dizaineri rakstīt skriptus programmā Skill vai Python ar diviem miljoniem rindu, lai izveidotu bibliotēkas .
Skripti tiek rakstīti arī EDA sistēmu ģenerēto pārskatu parsēšanai. Izstrādājot mikroshēmu, izmantojot 22 nm procesa tehnoloģiju, šie ziņojumi var aizņemt līdz 30 terabaitiem.
DARPA nolēma labot situāciju un mēģināt standartizēt projektēšanas procesus. Arī aģentūrā ka esošās metodes mikroshēmu izveidei ir novecojušas. Organizācija piecu gadu programma , kuras mērķis ir izstrādāt jaunus rīkus mikroshēmu projektēšanas procesu automatizēšanai.
Kāda veida programma
Programma ietver vairākus projektus, kas izmanto mašīnmācīšanos un mākoņtehnoloģijas, lai automatizētu atsevišķus mikroshēmas izveides posmus. Iniciatīvas ietvaros (1. diagramma) vairāk nekā desmit instrumentu. Tālāk mēs runāsim sīkāk par dažiem no tiem: Flow Runner, RePlAce, TritonCTS, OpenSTA.
Plūsmas skrējējs ir rīks RTL un GDSII bibliotēku pārvaldībai. Pēdējie ir datu bāzes faili, kas ir nozares standarts informācijas apmaiņai par integrālajām shēmām un to topoloģijām. Risinājums ir balstīts uz Docker konteineru tehnoloģiju. Varat palaist Flow Runner gan mākonī, gan lokāli. Instalēšanas rokasgrāmata atrodas oficiālajā repozitorijā .
Aizvietot ir mākoņrisinājums, kas balstīts uz mašīnmācību, kas ir atbildīgs par komponentu ievietošanu mikroshēmā un maršrutēšanas automatizāciju. Autors , viedie algoritmi palielina rīka efektivitāti par 2–10%, salīdzinot ar klasiskajām sistēmām. Turklāt ieviešana mākonī atvieglo mērogošanu. Ir pieejama arī instalēšanas un konfigurācijas rokasgrāmata .
TritonCTS — utilīta mikroshēmai piegādāto pulksteņa impulsu optimizēšanai. Palīdz novirzīt pulksteņa signālus uz visām ierīces daļām ar vienādu aizkavi. Darbības princips ir balstīts uz . Šī pieeja signāla sadales efektivitāte par 30%, salīdzinot ar tradicionālajām metodēm. Izstrādātāji saka, ka nākotnē šo skaitli var palielināt līdz 56%. Pieejams TritonCTS pirmkods un skripti .
OpenSTA — dzinējs statiskai laika analīzei. Tas dod dizainerim iespēju pārbaudīt mikroshēmas funkcionalitāti, pirms tā ir faktiski salikta. Koda piemērs OpenSTA kā šis.
@@ -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
Lietderība atbalsta Verilog koda, Liberty formāta bibliotēku, SDC failu u.c. tīkla sarakstu aprakstus.
Priekšrocības un trūkumi
Eksperti no IBM un IEEE ka mākoņtehnoloģijas un mašīnmācīšanās jau sen ir jāizmanto mikroshēmu ražošanā. Viņuprāt, projekts DARPA var kļūt par veiksmīgu piemēru šīs idejas īstenošanai un pārmaiņu sākums nozarē.
Paredzams arī, ka OpenROAD atvērtais raksturs radīs spēcīgu kopienu ap rīkiem un piesaistīs jaunus uzņēmumus.
Фото - — CC BY
Jau ir dalībnieki - laboratorija, kas izstrādā mikroshēmas Mičiganas Universitātē, , kurš testēs OpenROAD atvērtā pirmkoda rīkus. Taču vēl nav zināms, vai jaunie risinājumi spēs manāmi ietekmēt galaproduktu pašizmaksu.
Kopumā sagaidāms, ka rīki, kas tiek izstrādāti DARPA vadībā, pozitīvi ietekmēs procesoru nozari, un šajā jomā sāks parādīties vairāk jaunu projektu. Piemērs varētu būt rīks — tas ļauj veidot mikroshēmas ar neierobežotu skaitu komponentu. GEDA ietver utilītas mikroshēmu rediģēšanai un modelēšanai un plates maršrutēšanai. Risinājums tika izstrādāts UNIX platformām, taču vairākas tā sastāvdaļas darbojas arī operētājsistēmā Windows. Rokasgrāmatu darbam ar viņiem var atrast .
Brīvi pieejamie rīki sniedz neatkarīgām organizācijām un jaunuzņēmumiem vairāk iespēju. Iespējams, ka laika gaitā OpenROAD jaunās pieejas EDA rīku izstrādei un mikroshēmu projektēšanai varētu kļūt par nozares standartu.
Par ko mēs rakstām mūsu korporatīvajā emuārā:
Avots: www.habr.com