Фото - — CC DOOR
Op PWC, de markt voor halfgeleidertechnologie, groeit; vorig jaar bedroeg deze $481 miljard. Maar het groeipercentage onlangs . Redenen voor de achteruitgang zijn onder meer verwarrende apparaatontwerpprocessen en een gebrek aan automatisering.
Een paar jaar geleden, ingenieurs van Intel dat je bij het maken van een krachtige microprocessor 100-150 afzonderlijke softwaretools moet gebruiken (). De situatie kan nog verergeren in het geval van heterogene apparaten, waarvan de architectuur verschillende soorten chips omvat: ASIC, FPGA, CPU of GPU. Hierdoor ontstaan er ontwerpfouten die de release van producten vertragen.
Ondanks het grote aantal hulpgereedschappen zijn ingenieurs nog steeds gedwongen om een deel van het werk handmatig te doen. De auteurs van het boek ""Dat zeggen ontwerpers wel eens schrijf scripts in Skill of Python van twee miljoen regels om bibliotheken mee te maken .
Er worden ook scripts geschreven om door EDA-systemen gegenereerde rapporten te ontleden. Bij het ontwikkelen van een chip met behulp van een 22nm-procestechnologie kunnen deze rapporten tot 30 terabytes in beslag nemen.
DARPA besloot de situatie te corrigeren en te proberen de ontwerpprocessen te standaardiseren. Ook bij het uitzendbureau dat bestaande methoden voor het maken van chips verouderd zijn. Organisatie vijfjarig programma , dat tot doel heeft nieuwe tools te ontwikkelen om chipontwerpprocessen te automatiseren.
Wat voor programma
Het programma omvat verschillende projecten die machine learning en cloudtechnologieën gebruiken om individuele fasen van het maken van chips te automatiseren. Als onderdeel van het initiatief (diagram 1) meer dan tien instrumenten. Vervolgens zullen we enkele van hen in meer detail bespreken: Flow Runner, RePlAce, TritonCTS, OpenSTA.
Stroom loper is een hulpmiddel voor het beheren van RTL- en GDSII-bibliotheken. Deze laatste zijn databasebestanden die een industriestandaard vormen voor het uitwisselen van informatie over geïntegreerde schakelingen en hun topologieën. De oplossing is gebaseerd op Docker-containertechnologie. Je kunt Flow Runner zowel in de cloud als lokaal draaien. De installatiehandleiding bevindt zich in de officiële repository .
Vervangen is een cloudoplossing gebaseerd op machine learning, die verantwoordelijk is voor het plaatsen van componenten op een chip en het automatiseren van routing. Door verhogen intelligente algoritmen de efficiëntie van de tool met 2–10% in vergelijking met klassieke systemen. Bovendien maakt implementatie in de cloud het schalen eenvoudiger. Er is ook een installatie- en configuratiegids beschikbaar .
TritonCTS — een hulpprogramma voor het optimaliseren van klokpulsen die aan de chip worden geleverd. Helpt kloksignalen met dezelfde vertragingen naar alle delen van het apparaat te routeren. Het werkingsprincipe is gebaseerd op . Deze aanpak signaaldistributie-efficiëntie met 30% vergeleken met traditionele methoden. De ontwikkelaars zeggen dat dit cijfer in de toekomst kan worden verhoogd tot 56%. TritonCTS-broncode en scripts beschikbaar .
OpenSTA — een motor voor statische timinganalyse. Het geeft de ontwerper de mogelijkheid om de functionaliteit van de chip te controleren voordat deze daadwerkelijk wordt geassembleerd. Voorbeeldcode in OpenSTA soortgelijk.
@@ -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
Het hulpprogramma ondersteunt netlijstbeschrijvingen van Verilog-code, Liberty-formaatbibliotheken, SDC-bestanden, enz.
Voor- en nadelen
Experts van IBM en IEEE dat cloudtechnologieën en machinaal leren al lang geleden hadden moeten worden gebruikt bij de productie van chips. Naar hun mening kan het DARPA-project een succesvol voorbeeld worden van de implementatie van dit idee het begin van veranderingen in de sector.
Er wordt ook verwacht dat het open karakter van OpenROAD een krachtige gemeenschap rond de tools zal creëren en nieuwe startups zal aantrekken.
Фото - — CC DOOR
Er zijn al deelnemers: een laboratorium dat chips ontwikkelt aan de Universiteit van Michigan, , die OpenROAD open source tools gaat testen. Maar het is nog niet bekend of nieuwe oplossingen een merkbaar effect zullen hebben op de kosten van eindproducten.
Over het geheel genomen wordt verwacht dat de tools die onder leiding van DARPA worden ontwikkeld een positieve impact zullen hebben op de processorindustrie, en dat er op dit gebied meer nieuwe projecten zullen ontstaan. Een voorbeeld zou een hulpmiddel zijn — je kunt er chips mee ontwerpen met een onbeperkt aantal componenten. gEDA bevat hulpprogramma's voor het bewerken en modelleren van microschakelingen en kaartroutering. De oplossing is ontwikkeld voor UNIX-platforms, maar een aantal componenten werken ook onder Windows. Een handleiding voor het werken ermee kunt u vinden .
Vrij beschikbare tools geven onafhankelijke organisaties en startups meer mogelijkheden. Het is mogelijk dat de nieuwe benaderingen van OpenROAD voor de ontwikkeling van EDA-tools en het chipontwerp in de loop van de tijd een industriestandaard kunnen worden.
Waar we over schrijven in ons bedrijfsblog:
Bron: www.habr.com