Фото - - CC BỞI
Trên PWC, thị trường công nghệ bán dẫn đang phát triển - năm ngoái đạt 481 tỷ USD. Nhưng tốc độ tăng trưởng của nó gần đây . Lý do dẫn đến sự sụt giảm bao gồm quy trình thiết kế thiết bị khó hiểu và thiếu tự động hóa.
Cách đây vài năm, các kỹ sư của Intel rằng khi tạo một bộ vi xử lý hiệu suất cao, bạn phải sử dụng 100–150 công cụ phần mềm riêng biệt (). Tình hình có thể trở nên trầm trọng hơn trong trường hợp các thiết bị không đồng nhất, kiến trúc của chúng bao gồm một số loại chip khác nhau - ASIC, FPGA, CPU hoặc GPU. Kết quả là xảy ra lỗi thiết kế làm trì hoãn việc phát hành sản phẩm.
Mặc dù có số lượng lớn các công cụ phụ trợ nhưng các kỹ sư vẫn buộc phải thực hiện một số công việc thủ công. Các tác giả của cuốn sách ""người ta nói rằng đôi khi các nhà thiết kế viết các tập lệnh bằng Skill hoặc Python gồm hai triệu dòng để tạo thư viện với .
Các tập lệnh cũng được viết để phân tích các báo cáo do hệ thống EDA tạo ra. Khi phát triển chip sử dụng công nghệ xử lý 22nm, các báo cáo này có thể chiếm tới 30 terabyte.
DARPA quyết định khắc phục tình trạng này và cố gắng chuẩn hóa các quy trình thiết kế. Ở cơ quan cũng vậy rằng các phương pháp tạo chip hiện có đã lỗi thời. Tổ chức chương trình năm năm , nhằm mục đích phát triển các công cụ mới để tự động hóa quy trình thiết kế chip.
Loại chương trình gì
Chương trình này bao gồm một số dự án sử dụng công nghệ máy học và đám mây để tự động hóa từng giai đoạn tạo chip. Là một phần của sáng kiến (sơ đồ 1) hơn mười dụng cụ. Tiếp theo chúng ta sẽ nói chi tiết hơn về một số trong số chúng: Flow Runner, RePlAce, TritonCTS, OpenSTA.
Người chạy dòng chảy là một công cụ để quản lý thư viện RTL và GDSII. Sau này là các tệp cơ sở dữ liệu là tiêu chuẩn công nghiệp để trao đổi thông tin về các mạch tích hợp và cấu trúc liên kết của chúng. Giải pháp dựa trên công nghệ container Docker. Bạn có thể chạy Flow Runner cả trên đám mây và cục bộ. Hướng dẫn cài đặt có trong kho chính thức .
Thay thế là một giải pháp đám mây dựa trên máy học, chịu trách nhiệm đặt các thành phần trên chip và tự động định tuyến. Qua , các thuật toán thông minh giúp tăng hiệu quả của công cụ lên 2–10% so với các hệ thống cổ điển. Ngoài ra, việc triển khai trên đám mây giúp việc mở rộng quy mô dễ dàng hơn. Hướng dẫn cài đặt và cấu hình cũng có sẵn .
TritonCTS — một tiện ích để tối ưu hóa các xung đồng hồ được cung cấp cho chip. Giúp định tuyến tín hiệu đồng hồ đến tất cả các bộ phận của thiết bị có độ trễ như nhau. Nguyên lý hoạt động dựa trên . Cách tiếp cận này hiệu suất phân phối tín hiệu tăng 30% so với phương pháp truyền thống. Các nhà phát triển cho biết trong tương lai con số này có thể tăng lên 56%. Mã nguồn và tập lệnh TritonCTS có sẵn .
mởSTA - một động cơ để phân tích thời gian tĩnh. Nó mang lại cho người thiết kế cơ hội kiểm tra chức năng của chip trước khi nó được lắp ráp thực sự. Mã ví dụ trong OpenSTA như thế này.
@@ -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
Tiện ích này hỗ trợ các mô tả netlist của mã Verilog, thư viện định dạng Liberty, tệp SDC, v.v.
Thuận lợi và bất lợi
Các chuyên gia từ IBM và IEEE rằng công nghệ đám mây và học máy đã quá hạn để sử dụng trong sản xuất chip. Theo quan điểm của họ, dự án DARPA có thể trở thành một ví dụ thành công về việc thực hiện ý tưởng này và sự khởi đầu của những thay đổi trong ngành.
Người ta cũng kỳ vọng rằng tính chất mở của OpenROAD sẽ tạo ra một cộng đồng mạnh mẽ xung quanh các công cụ và thu hút các công ty khởi nghiệp mới.
Фото - - CC BỞI
Đã có những người tham gia - một phòng thí nghiệm phát triển chip có trụ sở tại Đại học Michigan, , người sẽ kiểm tra các công cụ nguồn mở OpenROAD. Nhưng vẫn chưa biết liệu các giải pháp mới có thể tạo ra tác động rõ rệt đến giá thành sản phẩm cuối cùng hay không.
Nhìn chung, các công cụ đang được phát triển dưới sự lãnh đạo của DARPA dự kiến sẽ có tác động tích cực đến ngành công nghiệp bộ xử lý và nhiều dự án mới sẽ bắt đầu xuất hiện trong lĩnh vực này. Một ví dụ sẽ là một công cụ — nó cho phép bạn thiết kế chip với số lượng linh kiện không giới hạn. gEDA bao gồm các tiện ích để chỉnh sửa và mô hình hóa các vi mạch và định tuyến bảng mạch. Giải pháp này được phát triển cho nền tảng UNIX, nhưng một số thành phần của nó cũng hoạt động trong Windows. Có thể tìm thấy hướng dẫn làm việc với họ .
Các công cụ có sẵn miễn phí cung cấp cho các tổ chức độc lập và công ty khởi nghiệp nhiều lựa chọn hơn. Có thể theo thời gian, các phương pháp tiếp cận mới của OpenROAD để phát triển công cụ EDA và thiết kế chip có thể trở thành một tiêu chuẩn ngành.
Những gì chúng tôi viết trong blog công ty của chúng tôi:
Nguồn: www.habr.com