Фото - — CC BY
På PWC, marknaden för halvledarteknologi växer - förra året nådde den 481 miljarder dollar. Men dess tillväxttakt nyligen . Orsakerna till nedgången är bland annat förvirrande enhetsdesignprocesser och brist på automatisering.
För några år sedan, ingenjörer från Intel att när du skapar en högpresterande mikroprocessor måste du använda 100–150 separata mjukvaruverktyg (). Situationen kan förvärras när det gäller heterogena enheter, vars arkitektur inkluderar flera olika typer av chips - ASIC, FPGA, CPU eller GPU. Som ett resultat uppstår designfel som försenar lanseringen av produkter.
Trots det stora antalet hjälpverktyg är ingenjörer fortfarande tvungna att göra en del arbete manuellt. Författarna till boken ""de säger att ibland designers skriva skript i Skill eller Python på två miljoner rader för att skapa bibliotek med .
Skript skrivs också för att analysera rapporter genererade av EDA-system. När man utvecklar ett chip med en 22nm processteknik kan dessa rapporter ta upp till 30 terabyte.
DARPA bestämde sig för att korrigera situationen och försöka standardisera designprocesserna. Även på byrån att befintliga metoder för att skapa marker är föråldrade. Organisation femårigt program , som syftar till att utveckla nya verktyg för att automatisera chipdesignprocesser.
Vilken typ av program
Programmet involverar flera projekt som använder maskininlärning och molnteknik för att automatisera enskilda steg av chipskapandet. Som en del av initiativet (diagram 1) mer än tio instrument. Härnäst kommer vi att prata mer i detalj om några av dem: Flow Runner, RePlAce, TritonCTS, OpenSTA.
Flow Runner är ett verktyg för att hantera RTL- och GDSII-bibliotek. De senare är databasfiler som är en industristandard för utbyte av information om integrerade kretsar och deras topologier. Lösningen är baserad på Docker containerteknologi. Du kan köra Flow Runner både i molnet och lokalt. Installationsguiden finns i det officiella arkivet .
Byta ut är en molnlösning baserad på maskininlärning, som ansvarar för att placera komponenter på ett chip och automatisera routing. Förbi , intelligenta algoritmer ökar verktygets effektivitet med 2–10 % jämfört med klassiska system. Dessutom underlättar implementering i molnet skalningen. Installations- och konfigurationsguide finns också .
TritonCTS — ett verktyg för att optimera klockpulser som tillförs chippet. Hjälper till att dirigera klocksignaler till alla delar av enheten med samma fördröjningar. Funktionsprincipen bygger på . Detta tillvägagångssätt signaldistributionseffektivitet med 30 % jämfört med traditionella metoder. Utvecklarna säger att denna siffra i framtiden kan ökas till 56%. TritonCTS källkod och skript tillgängliga .
OpenSTA — En motor för statisk tidsanalys. Det ger konstruktören möjlighet att kontrollera chipets funktionalitet innan det faktiskt sätts ihop. Exempelkod i OpenSTA så här.
@@ -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
Verktyget stöder nätlistbeskrivningar av Verilog-kod, Liberty-formatbibliotek, SDC-filer, etc.
Fördelar och nackdelar
Experter från IBM och IEEE att molnteknologier och maskininlärning är länge sen att användas i chipproduktion. Enligt deras åsikt kan DARPA-projektet bli ett framgångsrikt exempel på genomförandet av denna idé och början på förändringar i branschen.
Det förväntas också att OpenROADs öppna karaktär kommer att skapa en kraftfull gemenskap kring verktygen och attrahera nya startups.
Фото - — CC BY
Det finns redan deltagare - ett laboratorium som utvecklar chips baserat vid University of Michigan, , som kommer att testa OpenROAD open source-verktyg. Men det är ännu inte känt om nya lösningar kommer att kunna ha en märkbar effekt på kostnaden för slutprodukter.
Sammantaget förväntas de verktyg som utvecklas under DARPA:s ledning ha en positiv inverkan på processorindustrin, och fler nya projekt kommer att börja dyka upp inom detta område. Ett exempel skulle vara ett verktyg — det låter dig designa chips med ett obegränsat antal komponenter. gEDA inkluderar verktyg för redigering och modellering av mikrokretsar och styrrutt. Lösningen är utvecklad för UNIX-plattformar, men ett antal av dess komponenter fungerar även under Windows. En guide för att arbeta med dem kan hittas .
Fritt tillgängliga verktyg ger oberoende organisationer och startups fler alternativ. Det är möjligt att OpenROADs nya tillvägagångssätt för EDA-verktygsutveckling och chipdesign med tiden kan bli en industristandard.
Vad vi skriver om i vår företagsblogg:
Källa: will.com