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【突围】芯行纪推出AmazeFP智能化布局规划解决方案;15

发布时间:2022-08-24 03:16:16 来源:火狐体育网址比赛 作者:火狐体育网址登陆

内容简介:  在数字芯片后端设计流程中,布局规划的好坏直接影响整体设计的时序收敛以及布线质量,因此其过程需要经历反复迭代。随着先进工艺的不断发展,设计规模日趋庞大,后端设计的每个环节所需的时间也相应增长,有的单个环节需要花费数天甚至数周,这对于模块后端设计人员应对紧张的项目时间节点也提出了更大的考验,因此减少设计中的迭代次数就成为优化设计流程的关键。  数字实现EDA先进解决方案供应商芯行纪科技有限公司(以下简称“芯行纪”)宣布推出的首款完全自主研发的数字实现EDA产品——AmazeFP智能布局规划工具,将机器学习技术应用于布局规划引擎,在兼顾...

  在数字芯片后端设计流程中,布局规划的好坏直接影响整体设计的时序收敛以及布线质量,因此其过程需要经历反复迭代。随着先进工艺的不断发展,设计规模日趋庞大,后端设计的每个环节所需的时间也相应增长,有的单个环节需要花费数天甚至数周,这对于模块后端设计人员应对紧张的项目时间节点也提出了更大的考验,因此减少设计中的迭代次数就成为优化设计流程的关键。

  数字实现EDA先进解决方案供应商芯行纪科技有限公司(以下简称“芯行纪”)宣布推出的首款完全自主研发的数字实现EDA产品——AmazeFP智能布局规划工具,将机器学习技术应用于布局规划引擎,在兼顾性能、功耗和面积(PPA)的同时,提供了高度智能的拥塞感知、便捷的数据流分析和宏单元自动整理对齐功能,有效解决当前数字芯片在后端设计的布局规划节点面临的对经验依赖度高、手工耗时长、数据流分析手段单一、设计问题依赖后期定位导致的收敛性差等难题。

  AmazeFP采用的机器学习技术可快速获取高质量的宏单元布局思路,提供给用户初步布局规划;内置的数据流导向引擎,可智能规划宏单元摆放,加速宏单元关键路径的时序收敛;拥塞感知功能可准确预测拥塞度并调整宏单元位置,实现高效且有针对性的全局优化;宏单元自动整理对齐功能可以动态地根据所选的宏单元自动生成网格化窗口,极大地节省用户规整对齐宏单元的时间。

  产品发布的同时,芯行纪也发起“AmazeFP优客计划”,用于听取广大集成电路设计企业对于软件功能的创意需求或者亟待解决的设计难点,在已有的自主研发的产品基础上进行快速定制化开发,将新功能及时呈现至后续的更新产品中。

  本文将着重分享AmazeFP在应用中的具体表现,并详细介绍“AmazeFP优客计划”,鼓励开发者使用软件并随之共同创新,携手推动数字实现EDA的进步。

  案例一为GPGPU设计模块,工作频率1GHz,包含宏单元246,布局规划如图3所示。其中,左图为设计人员耗时5天通过手工调整和迭代摆放出的宏单元布局,右图为AmazeFP用时不到2小时自动摆放的宏单元布局。

  将图3中的两个布局规划结果应用于完全相同的布局布线流程,最终对比绕线之后的PPA质量,如图4所示。AmazeFP在时序、绕线以及功耗方面均取得了可观的进步。其中,对比设计人员的布局规划,AmazeFP的布局规划在时序方面,WNS(WorstNegative Slack,最差负时序裕量)由-266ps提升至-14ps, 提升了94.7%;TNS(Total Negative Slack,总负时序裕量)提升了99.93%;设计总绕线 GPGPU用户和工具布局规划的PPA对比

  对比两个不同的布局布线 GPGPU用户和工具布局规划的模块分布以及路径对比

  相对于用户的布局规划,应用AmazeFP布局规划的模块分布更加紧凑,而用户布局规划的模块分布相对分散,对比其中标识橙色的模块分布对比尤为明显。具体分析时序最差的一条路径,分别在两个不同布局规划中对比,即图5中标识为黄色的路径。在用户的布局规划中,这条路径由寄存器连接到宏单元,起点寄存器在整个设计的最底端,而终点寄存器在设计的最顶端,整条路径长度超过1600um。而在AmazeFP布局规划中对比同一条路径,可以看到路径终点的宏单元被放置在设计的最底端,起点寄存器仍然在靠近设计端口的位置,同一条路径的长度大幅度缩短,时序也得到了明显的提升。

  案例二为视频编解码设计模块,工作频率为1.5GHz,包含宏单元44个,其布局规划如图6所示。

  图6 视频编解码模块的宏单元布局对比其中,左图为设计人员耗时3天通过手工调整和迭代摆放出的宏单元布局,右图为AmazeFP用时0.5小时得到的宏单元布局。将图6中的两个布局规划结果应用于完全相同的布局布线流程,最终对比绕线之后的PPA质量,如图7所示。

  对比设计人员的布局规划结果,AmazeFP的布局规划在时序上实现了54.1%的WNS提升和86.0%的TNS提升;绕线长度也得到了一定改善;静态功耗降低了5.7%。

  进一步对比两个布局规划的模块分布,如图8所示。可以看到,用户设计的布局规划结果中,模块的分布相对分散,受制于模块之间的交互关联,一些模块被分割成了多个部分,并且分布在相对较远的位置,如左图中的模块A,模块B和C都被分割成多个部分。而对比右图中相应的模块分布,可以看到同一模块被分割的现象并不明显,模块的分布较为集中,这将更有利于推进该设计的PPA优化。

  具体分析两个布局规划的时序结果,按照路径分组(Path Group)进行分类对比,如表1所示。其中对于寄存器到时钟门(Reg_to_ICG)的时序路径分组,AmazeFP的布局规划获得了57.77%的WNS收益,66.67%的TNS收益,以及47.22%的NVP(Numberof Violating Path, 违例路径条数)提升;而对于寄存器到宏单元的时序路径(Reg_to_Mem)分组,AmazeFP的布局规划则获得了87.32%的WNS收益,94.74%的TNS收益,以及23.91%的NVP收益。

  表1视频编解码模块布局布线中左图高亮出了用户布局规划中最差的一条Reg_to_ICG时序路径,其中红色五星标识了该路径的终点,即时钟门逻辑(ICG)的位置,黄色圆点标识了该时钟门逻辑的扇出(Fan-out)寄存器的分布,橘色圆点标识了该时钟门逻辑的扇入(Fan-in)寄存器的分布。右图则对应高亮出了同一个时钟门逻辑的位置以及其Fan-out和Fan-in的寄存器分布。对比图9的左右两幅图,可以看出在AmazeFP的布局规划中,ICG上一级寄存器分布范围相对左图更为集中,Reg_to_ICG的整体路径相对更短,路径时序也得到了更好的优化结果,WNS由-107ps提升至-33ps。

  对于寄存器到宏单元的时序路径(Reg_to_Mem),AmazeFP的布局规划结果也表现优异。对比用户布局规划中最差的一条Reg_to_Mem路径,以及AmazeFP的布局规划中到同一个宏单元的路径,如图10所示。用户布局规划中,该宏单元放置在整个设计的右下角,其上一级寄存器则位于距离较远的绿色模块(模块A)的位置。而对比右图AmazeFP的布局规划结果,该宏单元被工具放置在设计的顶端,而模块A也分布在距离路径终点的宏单元不远的位置,因此Reg_to_Mem的路径相对更短,时序优化结果更佳,WNS由-71ps提升至0ps。

  AmazeFP的数据流导向引擎以及高度智能的拥塞感知能力能够在兼顾性能、功耗、面积(PPA)的同时实现更为合理的宏单元布局,给后续环节提供了良好的开端,也助力设计在整体布局布线流程中得到更优的结果,最大限度地减少了整个布局布线流程的迭代次数,助力设计更快收敛,加速高质量的流片。

  当芯片的先进工艺制程不断进步,晶体管结构变得日益复杂,电路设计需要考虑的实现难点越来越多,EDA工具也因此迎来新的挑战,基于开发者的更先进需求,在原有的工具基础上保持不断更新,才能帮助开发者更加高效地实现芯片量产。

  数字实现EDA工具是非常复杂的软件,需要综合考虑工艺、电路、算法、人工智能等技术,数字实现EDA领域的研发人员尤其匮乏,使得本土集成电路设计企业的难点解决需求很难在第一时间得到响应。芯行纪拥有一支强大的研发团队,在一年多的时间里完成了从第一行代码的编写到百万行代码的实现,从底层架构就开始考虑将机器学习、云计算技术如何适配到数据结构,芯行纪启动的“AmazeFP优客计划”,正是基于这样的研发实力,最主要的设想就是零距离贴近本土市场,聆听广大集成电路企业与时俱进的创意需求或者亟待解决的设计难点,在已有的自主研发的产品基础上进行快速定制化开发,将新功能及时呈现至后续的更新产品中。合作伙伴可访问芯行纪官方网站(),在AmazeFP产品页面中提交创意或者难点解决需求,芯行纪会安排专业的筛选和及时的沟通,还将为最后成功入选确定需求的参与者提供丰厚的礼品。关于芯行纪

  芯行纪科技有限公司汇聚全球杰出EDA技术支持和研发精英,着力于自主研发符合3S理念(Smart、Speedy、Simple)的数字实现EDA平台,包含新一代布局布线技术,同时提供高端数字芯片设计解决方案,可大幅度提升芯片设计效率,并助力实现芯片一次性快速量产,在人工智能、智能汽车、5G、云计算等集成电路领域为众多合作伙伴的高速发展和产业腾飞保驾护航。

  2020年国务院印发了《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,其中,明确指出要聚焦集成电路设计工具、基础软件、工业软件、应用软件的关键核心技术研发。随后各地集成电路专项政策密集出台并频繁提及EDA,2020年《若干政策》的发布,很大程度上加速了国产EDA行业的发展。

  :最高支持1亿元EDA产业发展需要企业攻坚克难将产品研发出来,也需要客户将EDA工具用起来。在集成电路专项政策中,EDA相关政策多以补贴为主,大致可分为鼓励EDA企业研发和鼓励客户使用国产EDA的政策。上海目前,上海EDA产业可以说是形成了一定的“小高地”,已聚集了国微思尔芯、芯和半导体、概伦电子、立芯软件、阿卡思微电子、瞬曜电子、合见工软、伴芯科技、九霄智能等EDA公司。今年1月,《新时期促进上海市集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》提出对于EDA、基础软件、工业软件、信息安全软件重大项目,项目新增投资可放宽到不低于5000万元,支持比例为项目新增投资的30%,支持金额原则上不高于1亿元。

  深圳市作为广东省发展半导体及集成电路产业的核心地区之一,是广东省打造我国集成电路产业“第三极”的重要力量。

  6月6日发布的《深圳市人民政府关于发展壮大战略性新兴产业集群和培育发展未来产业的意见》提出,开展EDA工具软件等的技术攻关。同日,发布的《深圳市培育发展半导体与集成电路产业集群行动计划(2022-2025 年)》指出,到2025年国产EDA软件市场占有率进一步提升。

  具体来看,深圳将在全力提升核心技术攻关能力方面,支持EDA全流程设计工具系统开发;在EDA工具软件培育工程方面,集聚一批EDA工具开发企业和专业团队,加强EDA工具软件核心技术攻关,推动EDA工具软件实现全流程国产化。

  5月12日,深圳市科技创新委员会网站发布了关于2022年集成电路专项拟资助项目的公示。在EDA方面,对于从事集成电路EDA设计工具研发的企业,给予EDA研发费用资助。其中,国微集团(深圳)有限公司获得2310.27万元的拟资助金额。

  6月23日,济南市发布的《关于促进集成电路产业发展的意见》提出,加快发展国产EDA工具。对集成电路设计企业购买EDA(电子设计自动化)设计工具软件、硬件仿真加速器以及研发仪器设备(设备原值10万元以上)等研发工具,按照实际发生费用的30%给予资助,每家企业年度获得资助总额不超过300万元。对集成电路EDA设计工具研发企业,每年给予不超过EDA实际研发费用30%的资助,总额不超过1000万元。

  EDA产业方面,目前青岛已经布局了若贝电子、中科芯云2家相关企业。去年9月份发布的《青岛市“十四五”战略性新兴产业发展规划》明确提出,青岛将实施集成电路“强芯”工程,构建集成电路设计、制造、封测、装备、材料产业链。今年5月中旬发布的《青岛市加快集成电路产业发展的若干政策措施》提出,对集成电路设计企业购买电子设计自动化(EDA)工具软件的,按照实际支出费用的30%,给予年度最高200万元补贴。

  2021年合肥市集成电路产业实现产值近400亿元。目前,合肥已成为全国少数几个拥有集成电路设计、制造、封测、装备材料及公共服务平台的全产业链城市之一。

  《合肥市加快推进集成电路产业发展若干政策》提出,对购买EDA工具软件(含软件升级费用)的企业在合肥开展研发活动,按照实际发生费用50%给予补助,每家企业年度补助总额最高200万元。对租用集成电路公共服务平台EDA工具软件的企业,按照实际发生费用50%给予补助,每家企业年度补助总额最高100万元。对在合肥从事集成电路EDA工具研发的企业,按照研发年度投入30%进行补助,年度补助总额最高2000万元。

  园区是产业发展的重要载体和依托,将园区作为产业发展的关键来抓,就要把政策要落实到细处,充分吸引产业集聚。

  以厦门为例,厦门集成电路产业已形成了火炬高新区、海沧台商投资区、自贸区湖里片区等三个重点集聚区。今年以来,厦门市区两级陆续出台不少集成电路专项政策,厦门市工信局发布《进一步加快推进集成电路产业发展的若干措施》、厦门自贸委联合湖里区发布《关于进一步促进集成电路双创平台发展的若干办法》、厦门市海沧区工信局发布《进一步扶持海沧区集成电路产业发展办法(征求意见稿)》。

  厦门市工信局发布的《进一步加快推进集成电路产业发展的若干措施》提出,对集成电路设计企业购买EDA设计工具软件的,按照实际发生费用的20%给予补助;购买国产EDA设计工具软件的,按照实际发生费用的30%给予补助,每家企业年度补助总额不超过300万元。

  厦门市海沧区工信局发布的《进一步扶持海沧区集成电路产业发展办法》(征求意见稿)》提出对集成电路设计企业购买原厂EDA设计工具软件的,按照实际发生费用的30%给予补助;购买原厂国产EDA设计工具软件的,按照实际发生费用的40%给予补助,EDA设计工具的购买需与原厂签订正版软件授权合同,每家企业年度补助总额不超过300万元。6月15日,厦门自贸委联合湖里区出台《关于进一步促进集成电路双创平台发展的若干办法》发布提出,加强对设计企业购买设计工具支持,鼓励企业自购EDA软件设计工具。对年度营业收入达到5000万元以上的集成电路设计企业,企业自购EDA设计工具软件的,按照实际发生费用的50%给予补助,每家累计补助金额不超过200万元。

  近年来,广州市南沙区引进培育了芯粤能、芯聚能、联晶智能等一批龙头企业,初步形成了覆盖宽禁带半导体设计、制造、封测、材料全产业链完整生态。《广州南沙新区(自贸片区)促进半导体与集成电路产业发展扶持办法》(即“强芯九条”)新政提出,支持企业使用EDA工具和IP。按照实际费用30%、给予最高100万元补贴。

  《成都高新技术产业开发区关于支持集成电路设计产业发展的若干政策(修订)》提出,对向IP提供商购买IP(含FoundryIP模块)、向EDA供应商购买EDA设计工具进行研发的集成电路设计企业,给予购买费用50%、年度总额最高500万元的补贴。

  2021年以来,概伦电子、华大九天、广立微等本土EDA企业先后上市,另外,北京芯愿景软件技术股份有限公司也在今年5月向深交所递交了招股书;上海国微思尔芯技术股份有限公司科创板IPO在去年就已获受理,只是于今年7月份主动撤回了上市申请。值得注意的是,合见工软在今年6月初刚完成了超11亿元Pre-A轮融资,芯华章则在1月完成了数亿元Pre-B+轮融资。未来在进一步的政策支持和落实下,国内厂商有望加速崛起。实际上,美国EDA产业发展也离不开补贴。美国NSF、SRC和国防部等政府机构自20世纪80年以来每年投入千万美元级资金支持EDA发展。由于EDA产业的特殊性,产业规模相对晶圆代工与IC设计等领域规模较小,且技术要求高,前期投入回报较小,因此需要全方位政策的支持,才能持续良性发展。

  上海临港消息显示,上海积塔半导体有限公司将在8英寸产线万片/月先进车规级芯片项目,进一步提升自贸区厂区工厂规模化水平,实现功率器件、模拟IC、MCU产品等汽车芯片量产,满足市场和客户的产能需求。该项目位于临港自贸区,项目建设周期2年,2022年启动建设,2023年底生产线达产。

  地平线临港大厦项目位于临港新片区,占地面积15636.9m2,预计2025年1月竣工。2019年,地平线推出中国首款车规级AI芯片征程 2, 2020年推出第二代车规级AI芯片征程3。2021年,地平线发布高性能大算力AI芯片征程5,已获得比亚迪、一汽红旗、自游家汽车、上汽集团等车企的量产合作。

  会上,共签约重大招商项目70个,合同投资额2121亿元。合同投资额10亿元以上项目共有54个。其中,战略性新兴产业项目个数达到总数的80%。签约项目涉及智能网联新能源汽车,软件信息及科技创新领域,电子、装备等领域。

  河南省委常委、副省长费东斌出席并致辞。费东斌强调,河南将大力发展以信创产业为代表的战略性新兴产业,聚焦“补芯”“引屏”“固器”“强端”“优算”,加快核心信息产品和关键服务国产化,推动电子信息产业迈向中高端、关键环,着力培育形成全国重要的万亿级电子信息产业集群。他表示,河南与龙芯中科合作基础广泛,发展前景广阔,双方开展全面合作,对于加快河南数字经济发展、提升龙芯中科发展势能具有重要意义。

  值得一提的是,签约仪式上,上海自贸试验区临港新片区管委会还与上海积塔半导体有限公司、上海浦东软件园股份有限公司签署合作备忘录,将推动临港新片区成为集成电路和人工智能产业新高地。

  进一步发挥洋山特殊综合保税区区港一体区位优势。在充分发挥洋山特殊综合保税区一期区港一体功能优势和区位优势的基础上,结合该区二期封关运作,发挥其对接洋山港、南港、浦东机场空港等口岸的区位优势,围绕产业发展需求,进一步为智能汽车、大飞机、集成电路等新片区重点产业所涉及的进出口货物提供通关便利,推动临港、临空产业发展。

  。推动生物医药研发用物品“白名单”制度和进出境特殊物品联合监管机制在新片区的应用,提高通关便利化水平,服务生物医药产品研发、生产、测试一体化运作需求。推动新片区企业用足用好上海海关支持集成电路产业发展监管创新试点措施,支持洋山特殊综合保税区建设服务集成电路产业的物流分拨配送中心,促进保税货物在区内外企业间便利流转。全面实施高新技术等真空包装货物口岸和属地查验协同、企业集团保税监管等监管创新模式,支持符合条件的企业开展保税维修、检测等新型业态。

  强化因企施策为企服务。联合地方政府发挥协同推进工作机制作用,主动排摸企业优化监管服务诉求,建立快速响应“绿色通道”,做到及时解答、高效处置。建立推进新片区信用管理高质量发展联系配合机制,确定信用培育重点企业名单,优先培育,优先认证。加大海关政策引导和专项业务指导力度,支持更多企业适用海关监管创新措施。

  支持洋山特殊综合保税区扩区。支持洋山特殊综合保税区三期扩区,配合地方政府推动区域规划、产业升级、功能配置等研究工作,为区域进一步发展开拓成长空间,推动形成空间布局合理、区域良性互动、产业协同发展的新格局,更好发挥洋山特殊综合保税区全方位高水平对外开放重要载体作用,打造服务新发展格局的开放新高地。

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