Foto - — CC BY
Na PWC, trg polprevodniške tehnologije raste – lani je dosegel 481 milijard dolarjev. Toda njegova stopnja rasti v zadnjem času . Razlogi za upad vključujejo zmedo pri načrtovanju naprav in pomanjkanje avtomatizacije.
Pred nekaj leti so inženirji podjetja Intel da morate pri ustvarjanju visoko zmogljivega mikroprocesorja uporabiti 100–150 ločenih programskih orodij (). Položaj se lahko poslabša v primeru heterogenih naprav, katerih arhitektura vključuje več različnih vrst čipov - ASIC, FPGA, CPE ali GPU. Posledično prihaja do napak pri oblikovanju, ki zakasnijo izdajo izdelkov.
Kljub velikemu številu pomožnih orodij so inženirji še vedno prisiljeni nekaj dela opraviti ročno. Avtorji knjige ""pravijo, da včasih oblikovalci napišite skripte v programu Skill ali Python z dvema milijonoma vrstic za ustvarjanje knjižnic .
Skripte so napisane tudi za razčlenjevanje poročil, ki jih ustvarijo sistemi EDA. Pri razvoju čipa z uporabo 22nm procesne tehnologije lahko ta poročila zavzamejo do 30 terabajtov.
DARPA se je odločila popraviti situacijo in poskusiti standardizirati procese oblikovanja. Tudi v agenciji da so obstoječe metode za ustvarjanje čipov zastarele. Organizacija petletni program , katerega namen je razviti nova orodja za avtomatizacijo procesov oblikovanja čipov.
Kakšen program
Program vključuje več projektov, ki uporabljajo strojno učenje in tehnologije v oblaku za avtomatizacijo posameznih faz ustvarjanja čipov. V okviru pobude (diagram 1) več kot deset instrumentov. Nato bomo podrobneje govorili o nekaterih od njih: Flow Runner, RePlAce, TritonCTS, OpenSTA.
Flow Runner je orodje za upravljanje knjižnic RTL in GDSII. Slednje so datoteke baze podatkov, ki so industrijski standard za izmenjavo informacij o integriranih vezjih in njihovih topologijah. Rešitev temelji na tehnologiji kontejnerjev Docker. Flow Runner lahko izvajate v oblaku in lokalno. Navodila za namestitev so v uradnem repozitoriju .
Zamenjati je rešitev v oblaku, ki temelji na strojnem učenju, ki skrbi za postavitev komponent na čip in avtomatizacijo usmerjanja. Avtor: , inteligentni algoritmi povečajo učinkovitost orodja za 2–10 % v primerjavi s klasičnimi sistemi. Poleg tega implementacija v oblaku olajša skaliranje. Na voljo je tudi priročnik za namestitev in konfiguracijo .
TritonCTS — pripomoček za optimizacijo taktnih impulzov, dobavljenih v čip. Pomaga usmerjati signale ure v vse dele naprave z enakimi zamiki. Načelo delovanja temelji na . Ta pristop učinkovitost distribucije signala za 30% v primerjavi s tradicionalnimi metodami. Razvijalci pravijo, da se lahko v prihodnosti ta številka poveča na 56%. Na voljo so izvorna koda in skripti TritonCTS .
OpenSTA — motor za statično časovno analizo. Oblikovalcu daje možnost, da preveri funkcionalnost čipa, preden je ta dejansko sestavljen. Primer kode v OpenSTA Všečkaj to.
@@ -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
Pripomoček podpira opise netlist kode Verilog, knjižnice formata Liberty, datoteke SDC itd.
Prednosti in slabosti
Strokovnjaki iz IBM-a in IEEE da so tehnologije v oblaku in strojno učenje že zdavnaj za uporabo v proizvodnji čipov. Po njihovem mnenju lahko projekt DARPA postane uspešen primer izvajanja te ideje in začetek sprememb v industriji.
Pričakuje se tudi, da bo odprta narava OpenROAD-a ustvarila močno skupnost okoli orodij in pritegnila nova zagonska podjetja.
Foto - — CC BY
Sodelujoči so že - laboratorij za razvoj čipov na Univerzi v Michiganu, , ki bo testiral odprtokodna orodja OpenROAD. Ni pa še znano, ali bodo nove rešitve lahko opazneje vplivale na ceno končnih izdelkov.
Na splošno se pričakuje, da bodo imela orodja, ki se razvijajo pod vodstvom DARPA, pozitiven vpliv na industrijo procesorjev in na tem področju se bo začelo pojavljati več novih projektov. Primer bi bilo orodje — omogoča oblikovanje čipov z neomejenim številom komponent. gEDA vključuje pripomočke za urejanje in modeliranje mikrovezij in usmerjanje plošč. Rešitev je bila razvita za platforme UNIX, vendar številne njene komponente delujejo tudi v sistemu Windows. Vodnik za delo z njimi lahko najdete .
Prosto dostopna orodja dajejo neodvisnim organizacijam in startupom več možnosti. Možno je, da bi sčasoma novi pristopi OpenROAD k razvoju orodij EDA in načrtovanju čipov postali industrijski standard.
O čem pišemo v našem korporativnem blogu:
Vir: www.habr.com