我们处于EDA融合时代 更多的算法工具涌现
来源:电子发烧友网 发布时间:2020-12-24 分享至微信

作者:白山头特在此鸣谢!

本文为《electronicdesignautomaTIonforicimplementaTIoncircuitdesignandprocesstechnology》中相关部分的阅读感想以及个人理解。

随着工艺的发展,netdelay占比显著增加,celldelay占比减少。在现代芯片设计流程中,各个阶段对于后续阶段的delay值的估算越来越失准。而这些因此,促使EDA进入到所谓的融合时代(theageofintegraTIon)。

现代芯片设计流程

现代芯片设计流程,可以划分为,spec定义,架构定义,功能设计(RTL),逻辑设计(logicdesign),电路设计(circuitdesign)最终产生GDSII。

其中属于EDA涵盖范围主要是从RTL开始,直至最终的GDS的产生。

当前设计流程的问题

简言之,对流程中下一阶段的预测越来越失准,是当前EDA进行改革的主要驱动。

而EDA的算法,往往要基于对下一阶段准确估算。

例如,在综合阶段,对于时序路径的延时的估算可能与后端的差别越来越大。对于占比越来越大的netdelay无法进行准确估算。

即使在place阶段,也需要对于绕线后的时序及congesTIon情况进行准确的评估。

EDA发展阶段划分

书中将EDA发展分为三个阶段。

TheAgeofInvention,theAgeofimplementation,theAgeofintegration。

TheAgeofInvention

在这个阶段,对于routing,placement,timinganalysis,sythesis等功能的基本算法被发明出来。这些算法基本源于package以及PCB设计

在这个时代,仅需将少量的分立器件进行place。绕线层也非常有限,因此算法比较容易进行优化。

TheAgeofimplementation

随着IC的发展,设计规模迅速增加。芯片的实现越来越依赖于设计的自动化。

在该阶段的一个重要标志就是标准单元的发明。

自动布局布线算法,综合算法的大规模应用,都是建立在标准单元的概念基础之上。

门阵列的发明,可以理解为更高层级的标准化。

逻辑综合的发明,架起了从语言描述(RTL)到标准单元之间的桥梁。

在这个阶段,各个设计步骤相互独立,然后串行相连。

该阶段的特点在于标准化,抽象化。该阶段的大量优秀算法都基于此。

TheAgeofIntegration(融合时代)

既然预测不准,那何不直接把后面阶段的算法提前。

而这就是融合时代的特点,算法的融合。

融合的第一步就是综合与STA的结合,可以说,融合的进程其实开始的非常早了。

随后是placement-drivensynthesis。

placement算法融合到综合环境以及STA环境中。

在融合时代,大部分的进步不是算法本身的进步,而是算法之间如何更好的相互配合。

在ageofimplementation的算法仍然适用,但是这些算法在EDA的使用方式发生了很大变化。

例如,综合阶段的逻辑重构,引入到placement阶段后以解决congestion问题。

我们现在仍然处于EDA的融合时代,你将看到更多的算法出现在它之前不曾出现的地方。

作者:白山头在此特别鸣谢!

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