Дискусија: Проектот OpenROAD има намера да го реши проблемот со автоматизација на дизајнот на процесорот

Фото - Пексли - CC BY

На дадени PWC, пазарот на технологија за полупроводници расте - минатата година достигна 481 милијарда долари. Но, нејзината стапка на раст неодамна намален. Причините за падот вклучуваат збунувачки процеси на дизајнирање на уреди и недостаток на автоматизација.

Пред неколку години, инженери од Интел пишувадека кога креирате микропроцесор со високи перформанси, треба да користите 100-150 посебни софтверски алатки (ЕДА). Ситуацијата може да се влоши во случај на хетерогени уреди, чија архитектура вклучува неколку различни типови на чипови - ASIC, FPGA, CPU или GPU. Како резултат на тоа, се појавуваат грешки во дизајнот кои го одложуваат пуштањето на производите.

И покрај големиот број на помошни алатки, инженерите се уште се принудени да вршат некои работи рачно. Авторите на книгата “Напредна логичка синтеза„Тие велат дека понекогаш дизајнерите мора да пишувајте скрипти во Skill или Python од два милиони линии за да креирате библиотеки клетки.

Скриптите се пишуваат и за да се анализираат извештаите генерирани од системите ЕДА. Кога развивате чип користејќи технологија на процес од 22 nm, овие извештаи може да потраат до 30 терабајти.

DARPA одлучи да ја поправи ситуацијата и да се обиде да ги стандардизира процесите на дизајнирање. И во агенцијата сметаатдека постоечките методи за создавање чипови се застарени. Организација лансиран петгодишна програма OpenROAD, кој има за цел да развие нови алатки за автоматизирање на процесите на дизајнирање чипови.

Каков вид на програма

Програмата вклучува неколку проекти кои користат машинско учење и облак технологии за автоматизирање на поединечните фази на создавање чипови. Како дел од иницијативата се развиваат (Дијаграм 1) Повеќе од десет инструменти. Следно ќе зборуваме подетално за некои од нив: Flow Runner, RePlAce, TritonCTS, OpenSTA.

Проточен тркач е алатка за управување со библиотеките RTL и GDSII. Последните се датотеки со бази на податоци кои се индустриски стандард за размена на информации за интегрираните кола и нивните топологии. Решението се заснова на технологијата за контејнери Docker. Можете да го стартувате Flow Runner и во облак и локално. Упатството за инсталација е во официјалното складиште на GitHub.

ЗАМЕНИ е облак решение засновано на машинско учење, кое е одговорно за поставување на компоненти на чип и автоматизирање на рутирањето. Од страна на некои податоци, интелигентните алгоритми ја зголемуваат ефикасноста на алатката за 2–10% во споредба со класичните системи. Покрај тоа, имплементацијата во облакот го олеснува скалирањето. Достапен е и водич за инсталација и конфигурација во складиштето.

TritonCTS — алатка за оптимизирање на часовните импулси доставени до чипот. Помага да ги насочи сигналите на часовникот до сите делови на уредот со исти доцнења. Оперативниот принцип се заснова на H-дрвја. Овој пристап покренува ефикасност на дистрибуцијата на сигналот за 30% во споредба со традиционалните методи. Програмерите велат дека во иднина оваа бројка може да се зголеми на 56%. Достапни се изворниот код и скриптите на TritonCTS на GitHub.

OpenSTA - Мотор за статичка анализа на тајминг. Тоа му дава можност на дизајнерот да ја провери функционалноста на чипот пред тој навистина да се состави. Пример код во OpenSTA изгледа како ова.

@@ -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

Услужната алатка поддржува описи на нет-листата на кодот на Verilog, библиотеките со формат на Liberty, датотеките SDC итн.

Предности и недостатоци

Експерти од IBM и IEEE славидека облак технологиите и машинското учење се одамна задоцнети за употреба во производството на чипови. Според нивното мислење, проектот ДАРПА може да стане успешен пример за имплементација на оваа идеја и ќе стави Почеток на промените во индустријата.

Исто така, се очекува дека отворената природа на OpenROAD ќе создаде моќна заедница околу алатките и ќе привлече нови стартапи.

Фото - Пексли - CC BY

Веќе има учесници - лабораторија за развој на чипови со седиште на Универзитетот во Мичиген, ќе биде првиот, кој ќе ги тестира алатките со отворен извор на отворено. Но, се уште не е познато дали новите решенија ќе можат да имаат забележителен ефект врз цената на финалните производи.

Севкупно, алатките што се развиваат под водство на DARPA се очекува да имаат позитивно влијание врз процесорската индустрија и ќе почнат да се појавуваат повеќе нови проекти во оваа област. Пример би бил алатка ГЕДА — ви овозможува да дизајнирате чипови со неограничен број компоненти. gEDA вклучува алатки за уредување и моделирање на микроциркути и рутирање на табла. Решението е развиено за UNIX платформи, но голем број негови компоненти работат и под Windows. Може да се најде водич за работа со нив Во документацијата на веб -страницата на проектот.

Бесплатно достапните алатки им даваат повеќе опции на независните организации и стартапи. Можно е со текот на времето, новите пристапи на OpenROAD за развој на алатки за EDA и дизајн на чипови да станат индустриски стандард.

За што пишуваме на нашиот корпоративен блог:

• Откачување: Cisco UCS B480 M5 Blade Server
• Откривање на кутијата: систем за складирање целосно блиц NetApp AFF A300 - поглед одвнатре
• Сервери со висока густина: анализа на решенија
• Cisco UCS - unboxing

Извор: www.habr.com