Perbincangan: Projek OpenROAD berhasrat untuk menyelesaikan masalah automasi reka bentuk pemproses

Perbincangan: Projek OpenROAD berhasrat untuk menyelesaikan masalah automasi reka bentuk pemproses
Π€ΠΎΡ‚ΠΎ - Pexels β€” CC BY

Pada Menurut PWC, pasaran teknologi semikonduktor berkembang - tahun lepas ia mencecah $481 bilion. Tetapi kadar pertumbuhannya baru-baru ini menurun. Sebab penurunan termasuk proses reka bentuk peranti yang mengelirukan dan kekurangan automasi.

Beberapa tahun lalu, jurutera dari Intel писалиbahawa apabila mencipta mikropemproses berprestasi tinggi anda perlu menggunakan 100–150 alat perisian berasingan (DAN DARI). Keadaan ini boleh menjadi lebih teruk dalam kes peranti heterogen, seni bina yang merangkumi beberapa jenis cip yang berbeza - ASIC, FPGA, CPU atau GPU. Akibatnya, ralat reka bentuk berlaku yang melambatkan pengeluaran produk.

Walaupun sejumlah besar alat bantu, jurutera masih terpaksa melakukan beberapa kerja secara manual. Pengarang buku "Sintesis Logik Lanjutan"mereka mengatakan bahawa kadang-kadang pereka perlu tulis skrip dalam Skill atau Python sebanyak dua juta baris untuk mencipta perpustakaan dengan sel.

Skrip juga ditulis untuk menghuraikan laporan yang dihasilkan oleh sistem EDA. Apabila membangunkan cip menggunakan teknologi proses 22nm, laporan ini boleh mengambil masa sehingga 30 terabait.

DARPA memutuskan untuk membetulkan keadaan dan cuba menyeragamkan proses reka bentuk. Di agensi juga mempertimbangkanbahawa kaedah sedia ada untuk mencipta cip sudah lapuk. Organisasi dilancarkan program lima tahun OpenROAD, yang bertujuan untuk membangunkan alat baharu untuk mengautomasikan proses reka bentuk cip.

Apa jenis program

Program ini melibatkan beberapa projek yang menggunakan pembelajaran mesin dan teknologi awan untuk mengautomasikan peringkat individu penciptaan cip. Sebagai sebahagian daripada inisiatif sedang dibangunkan (rajah 1) lebih daripada sepuluh instrumen. Seterusnya kita akan bercakap dengan lebih terperinci tentang sebahagian daripada mereka: Flow Runner, RePlAce, TritonCTS, OpenSTA.

Pelari Aliran ialah alat untuk mengurus perpustakaan RTL dan GDSII. Yang terakhir ialah fail pangkalan data yang merupakan piawaian industri untuk bertukar maklumat tentang litar bersepadu dan topologinya. Penyelesaiannya adalah berdasarkan teknologi kontena Docker. Anda boleh menjalankan Flow Runner dalam kedua-dua awan dan setempat. Panduan pemasangan ada dalam repositori rasmi pada GitHub.

REPlAce ialah penyelesaian awan berdasarkan pembelajaran mesin, yang bertanggungjawab untuk meletakkan komponen pada cip dan mengautomasikan penghalaan. Oleh beberapa data, algoritma pintar meningkatkan kecekapan alat sebanyak 2–10% berbanding sistem klasik. Di samping itu, pelaksanaan dalam awan menjadikan penskalaan lebih mudah. Panduan pemasangan dan konfigurasi juga tersedia dalam repositori.

TritonCTS β€” utiliti untuk mengoptimumkan denyutan jam yang dibekalkan kepada cip. Membantu mengarahkan isyarat jam ke semua bahagian peranti dengan kelewatan yang sama. Prinsip operasi adalah berdasarkan H-pokok. Pendekatan ini menaikkan kecekapan pengedaran isyarat sebanyak 30% berbanding kaedah tradisional. Pemaju mengatakan bahawa pada masa akan datang angka ini boleh ditingkatkan kepada 56%. Kod sumber dan skrip TritonCTS tersedia pada GitHub.

OpenSTA β€” enjin untuk analisis masa statik. Ia memberi peluang kepada pereka bentuk untuk menyemak kefungsian cip sebelum ia benar-benar dipasang. Contoh kod dalam OpenSTA kelihatan seperti macam ni.

@@ -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

Utiliti menyokong penerangan senarai bersih kod Verilog, perpustakaan format Liberty, fail SDC, dsb.

Kelebihan dan kekurangan

Pakar dari IBM dan IEEE meraikanbahawa teknologi awan dan pembelajaran mesin sudah lama tertunggak untuk digunakan dalam pengeluaran cip. Pada pendapat mereka, projek DARPA boleh menjadi contoh yang berjaya dalam pelaksanaan idea ini dan akan meletakkan permulaan perubahan dalam industri.

Ia juga dijangka bahawa sifat terbuka OpenROAD akan mewujudkan komuniti yang berkuasa di sekeliling alat dan menarik pemula baharu.

Perbincangan: Projek OpenROAD berhasrat untuk menyelesaikan masalah automasi reka bentuk pemproses
Π€ΠΎΡ‚ΠΎ - Pexels β€” CC BY

Sudah ada peserta - makmal membangunkan cip yang berpangkalan di Universiti Michigan, akan menjadi yang pertama, yang akan menguji alat sumber terbuka OpenROAD. Tetapi masih belum diketahui sama ada penyelesaian baharu akan dapat memberi kesan ketara ke atas kos produk akhir.

Secara keseluruhannya, alatan yang dibangunkan di bawah kepimpinan DARPA dijangka memberi impak positif kepada industri pemproses, dan lebih banyak projek baharu akan mula muncul dalam bidang ini. Contohnya ialah alat gEDA β€” ia membolehkan anda mereka bentuk cip dengan bilangan komponen yang tidak terhad. gEDA termasuk utiliti untuk menyunting dan memodelkan litar mikro dan penghalaan papan. Penyelesaian ini dibangunkan untuk platform UNIX, tetapi beberapa komponennya juga berfungsi di bawah Windows. Panduan untuk bekerja dengan mereka boleh didapati dalam dokumentasi di laman web projek.

Alat yang tersedia secara percuma memberikan lebih banyak pilihan kepada organisasi bebas dan pemula. Ada kemungkinan bahawa dari semasa ke semasa, pendekatan baharu OpenROAD terhadap pembangunan alat EDA dan reka bentuk cip boleh menjadi standard industri.

Perkara yang kami tulis dalam blog korporat kami:

Sumber: www.habr.com

Tambah komen