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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