Bilder - — CC BY
På PWC, markedet for halvlederteknologi vokser - i fjor nådde det 481 milliarder dollar. Men dens vekstrate nylig . Blant årsakene til nedgangen er kompleksiteten til enhetsdesignprosesser og mangel på automatisering.
For noen år siden, ingeniører fra Intel at når du lager en høyytelses mikroprosessor må du bruke 100–150 separate programvareverktøy (). Situasjonen kan forverres når det gjelder heterogene enheter, hvis arkitektur inkluderer flere forskjellige typer brikker - ASIC, FPGA, CPU eller GPU. Som et resultat oppstår designfeil som forsinker utgivelsen av produkter.
Til tross for det store antallet hjelpeverktøy, er ingeniører fortsatt tvunget til å gjøre noe arbeid manuelt. Forfatterne av boken ""De sier at noen ganger designere skrive skript i Skill eller Python på to millioner linjer for å lage biblioteker med .
Skript er også skrevet for å analysere rapporter generert av EDA-systemer. Når du utvikler en brikke ved hjelp av en 22nm prosessteknologi, kan disse rapportene ta opptil 30 terabyte.
DARPA bestemte seg for å rette opp situasjonen og prøve å standardisere designprosessene. Også hos byrået at eksisterende metoder for å lage sjetonger er utdaterte. Organisasjon femårig program , som har som mål å utvikle nye verktøy for å automatisere prosesser for chipdesign.
Hva slags program
Programmet involverer flere prosjekter som bruker maskinlæring og skyteknologier for å automatisere individuelle stadier av brikkeoppretting. Som en del av initiativet (diagram 1) mer enn ti instrumenter. Deretter vil vi snakke mer detaljert om noen av dem: Flow Runner, RePlAce, TritonCTS, OpenSTA.
Flow Runner er et verktøy for å administrere RTL- og GDSII-biblioteker. Sistnevnte er databasefiler som er en industristandard for utveksling av informasjon om integrerte kretser og deres topologier. Løsningen er basert på Docker containerteknologi. Du kan kjøre Flow Runner både i skyen og lokalt. Installasjonsveiledningen er i det offisielle depotet .
Erstatte er en skyløsning basert på maskinlæring, som er ansvarlig for å plassere komponenter på en brikke og automatisere ruting. Av , intelligente algoritmer øker effektiviteten til verktøyet med 2–10 % sammenlignet med klassiske systemer. I tillegg gjør implementering i skyen skalering enklere. Installasjons- og konfigurasjonsveiledning er også tilgjengelig .
TritonCTS — et verktøy for å optimalisere klokkepulser som leveres til brikken. Hjelper med å rute klokkesignaler til alle deler av enheten med de samme forsinkelsene. Driftsprinsippet er basert på . Denne tilnærmingen signaldistribusjonseffektivitet med 30 % sammenlignet med tradisjonelle metoder. Utviklerne sier at dette tallet i fremtiden kan økes til 56%. TritonCTS kildekode og skript tilgjengelig .
OpenSTA — en motor for statisk tidsanalyse. Det gir designeren mulighet til å sjekke funksjonaliteten til brikken før den faktisk settes sammen. Eksempelkode i OpenSTA som dette.
@@ -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
Verktøyet støtter netlistbeskrivelser av Verilog-kode, Liberty-formatbiblioteker, SDC-filer, etc.
Fordeler og ulemper
Eksperter fra IBM og IEEE at skyteknologier og maskinlæring for lengst er på tide for bruk i brikkeproduksjon. Etter deres mening kan DARPA-prosjektet bli et vellykket eksempel på implementeringen av denne ideen og begynnelsen på endringer i bransjen.
Det forventes også at den åpne naturen til OpenROAD vil skape et kraftig fellesskap rundt verktøyene og tiltrekke seg nye startups.
Bilder - — CC BY
Det er allerede deltakere - et laboratorium som utvikler chips basert ved University of Michigan, , som skal teste OpenROAD åpen kildekode-verktøy. Men det er foreløpig ikke kjent om nye løsninger vil kunne ha en merkbar effekt på kostnadene for sluttprodukter.
Samlet sett forventes verktøyene som utvikles under DARPAs ledelse å ha en positiv innvirkning på prosessorindustrien, og flere nye prosjekter vil begynne å dukke opp på dette området. Et eksempel kan være et verktøy — den lar deg designe brikker med et ubegrenset antall komponenter. gEDA inkluderer verktøy for redigering og modellering av mikrokretser og tavleruting. Løsningen er utviklet for UNIX-plattformer, men en rekke av komponentene fungerer også under Windows. Du finner en veiledning for å jobbe med dem .
Fritt tilgjengelige verktøy gir uavhengige organisasjoner og startups flere alternativer. Det er mulig at OpenROADs nye tilnærminger til EDA-verktøyutvikling og brikkedesign over tid kan bli en industristandard.
Hva vi skriver om i bedriftsbloggen vår:
Kilde: www.habr.com