Фото - — CC BY
Pe PWC, piața tehnologiei semiconductoarelor este în creștere - anul trecut a ajuns la 481 de miliarde de dolari. Dar ritmul său de creștere recent . Motivele declinului includ procese confuze de proiectare a dispozitivelor și lipsa automatizării.
Acum câțiva ani, inginerii de la Intel că atunci când creați un microprocesor de înaltă performanță, trebuie să utilizați 100-150 de instrumente software separate (). Situația poate fi agravată în cazul dispozitivelor eterogene, a căror arhitectură include mai multe tipuri diferite de cipuri - ASIC, FPGA, CPU sau GPU. Ca urmare, apar erori de proiectare care întârzie lansarea produselor.
În ciuda numărului mare de instrumente auxiliare, inginerii sunt încă forțați să facă unele lucrări manual. Autorii cărții "„se spun că uneori designeri scrieți scripturi în Skill sau Python de două milioane de linii cu care să creați biblioteci .
Scripturile sunt, de asemenea, scrise pentru a analiza rapoartele generate de sistemele EDA. Când se dezvoltă un cip folosind o tehnologie de proces de 22 nm, aceste rapoarte pot dura până la 30 de terabytes.
DARPA a decis să corecteze situația și să încerce să standardizeze procesele de proiectare. Și la agenție că metodele existente de creare a cipurilor sunt depășite. Organizare program de cinci ani , care își propune să dezvolte noi instrumente pentru automatizarea proceselor de proiectare a cipurilor.
Ce fel de program
Programul implică mai multe proiecte care utilizează învățarea automată și tehnologiile cloud pentru a automatiza etapele individuale ale creării cipurilor. Ca parte a inițiativei (diagrama 1) mai mult de zece instrumente. În continuare vom vorbi mai detaliat despre unele dintre ele: Flow Runner, RePlAce, TritonCTS, OpenSTA.
Flow Runner este un instrument pentru gestionarea bibliotecilor RTL și GDSII. Acestea din urmă sunt fișiere de baze de date care reprezintă un standard industrial pentru schimbul de informații despre circuitele integrate și topologiile acestora. Soluția se bazează pe tehnologia containerelor Docker. Puteți rula Flow Runner atât în cloud, cât și local. Ghidul de instalare se află în depozitul oficial .
A inlocui este o soluție cloud bazată pe învățarea automată, care este responsabilă pentru plasarea componentelor pe un cip și automatizarea rutare. De , algoritmii inteligenți măresc eficiența instrumentului cu 2–10% comparativ cu sistemele clasice. În plus, implementarea în cloud facilitează scalarea. Ghidul de instalare și configurare este, de asemenea, disponibil .
TritonCTS — un utilitar pentru optimizarea impulsurilor de ceas furnizate cipului. Ajută să direcționeze semnalele de ceas către toate părțile dispozitivului cu aceleași întârzieri. Principiul de funcționare se bazează pe . Această abordare eficiența distribuției semnalului cu 30% față de metodele tradiționale. Dezvoltatorii spun că în viitor această cifră poate fi crescută la 56%. Cod sursă TritonCTS și scripturi disponibile .
OpenSTA — un motor pentru analiza statică a temporizării. Acesta oferă designerului posibilitatea de a verifica funcționalitatea cipului înainte de a fi asamblat efectiv. Exemplu de cod în OpenSTA ca aceasta.
@@ -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
Utilitarul acceptă descrieri netlist ale codului Verilog, biblioteci în format Liberty, fișiere SDC etc.
Avantaje și dezavantaje
Experți de la IBM și IEEE că tehnologiile cloud și învățarea automată sunt de mult așteptate pentru a fi utilizate în producția de cipuri. În opinia lor, proiectul DARPA poate deveni un exemplu de succes al implementării acestei idei și începutul schimbărilor în industrie.
De asemenea, este de așteptat ca natura deschisă a OpenROAD să creeze o comunitate puternică în jurul instrumentelor și să atragă noi startup-uri.
Фото - — CC BY
Există deja participanți - un laborator care dezvoltă cipuri cu sediul la Universitatea din Michigan, , care va testa instrumentele open source OpenROAD. Dar nu se știe încă dacă noile soluții vor putea avea un efect vizibil asupra costului produselor finale.
În general, instrumentele dezvoltate sub conducerea DARPA sunt de așteptat să aibă un impact pozitiv asupra industriei procesoarelor și vor începe să apară mai multe proiecte noi în acest domeniu. Un exemplu ar fi un instrument — vă permite să proiectați cipuri cu un număr nelimitat de componente. gEDA include utilități pentru editarea și modelarea microcircuitelor și rutarea plăcilor. Soluția a fost dezvoltată pentru platformele UNIX, dar o serie de componente ale acesteia funcționează și sub Windows. Un ghid pentru lucrul cu ei poate fi găsit .
Instrumentele disponibile gratuit oferă organizațiilor independente și startup-urilor mai multe opțiuni. Este posibil ca, în timp, noile abordări ale OpenROAD pentru dezvoltarea instrumentelor EDA și proiectarea cipurilor să devină un standard industrial.
Despre ce scriem pe blogul nostru corporativ:
Sursa: www.habr.com