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上海立芯軟件科技有限公司（簡(jiǎn)稱上海立芯）于近日發(fā)布一款已通過(guò)客戶驗(yàn)證的數(shù)字集成電路自動(dòng)化布圖規(guī)劃工具LePlan，為國(guó)產(chǎn)數(shù)字集成電路后端設(shè)計(jì)全流程EDA工具的破局助力。
長(zhǎng)期以來(lái)，在數(shù)字芯片后端設(shè)計(jì)之首的布圖規(guī)劃（Floorplanning）階段，數(shù)字設(shè)計(jì)主要依賴芯片設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)擺放宏單元（macro）。隨著集成電路設(shè)計(jì)規(guī)模的持續(xù)增大和宏單元個(gè)數(shù)迅速增長(zhǎng)，手工布圖規(guī)劃很難妥善考慮對(duì)后續(xù)布局布線及面積、擁塞、時(shí)序、線長(zhǎng)等性能指標(biāo)的影響。其造成的結(jié)果就是耗費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行多次迭代，不僅增加芯片開(kāi)發(fā)時(shí)間，也不能保證收斂。因此，在手工布圖規(guī)劃捉襟見(jiàn)肘之際，數(shù)字設(shè)計(jì)流程迫切需要以創(chuàng)新性的優(yōu)化算法，尋求自動(dòng)化工具解決這一現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。
LePlan圖形界面
上海立芯董事長(zhǎng)陳建利博士表示，“伴隨著集成電路制程從成熟工藝向7nm以下制程不斷演進(jìn)，公司敏銳地針對(duì)于數(shù)字芯片設(shè)計(jì)在布圖規(guī)劃環(huán)節(jié)對(duì)自動(dòng)化工具的迫切需求，快速推出經(jīng)過(guò)驗(yàn)證且商用的自動(dòng)化布圖規(guī)劃工具LePlan”。
LePlan的關(guān)鍵特征和亮點(diǎn)包括：
可視化的數(shù)據(jù)流分析? LePlan可以為用戶提供清晰直觀的數(shù)據(jù)流分析，來(lái)展示宏單元以及各子模塊之間的連接關(guān)系；用戶可分別以用線模式、時(shí)序模式以及多級(jí)時(shí)序模式，對(duì)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵時(shí)序路徑做精細(xì)化分析，幫助用戶在其設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的性能指標(biāo)。
混合尺寸布局? LePlan基于內(nèi)嵌的數(shù)據(jù)流分析引擎，實(shí)現(xiàn)宏單元和標(biāo)準(zhǔn)單元的混合布局；基于創(chuàng)新的布局布線技術(shù)，具有對(duì)擁塞、線長(zhǎng)、時(shí)序等進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)估以及計(jì)算的功能，以保證設(shè)計(jì)的可繞通性和時(shí)序可收斂性。
智能布圖規(guī)劃探索? LePlan基于機(jī)器學(xué)習(xí)的智能規(guī)劃探索算法，針對(duì)擁塞、線長(zhǎng)、時(shí)序、宏單元規(guī)整性等多個(gè)優(yōu)化指標(biāo)，通過(guò)不同階段持續(xù)迭代出多種高質(zhì)量布圖規(guī)劃方案，實(shí)現(xiàn)優(yōu)中選優(yōu)，用戶可以根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)快速選擇其中的最優(yōu)解。
宏單元自動(dòng)對(duì)齊? LePlan支持先進(jìn)工藝下宏單元布局的物理約束，可以實(shí)現(xiàn)宏單元之間的對(duì)齊以及背靠背功能；精準(zhǔn)的電源網(wǎng)絡(luò)繞線資源預(yù)估和擁塞計(jì)算功能還保證了宏單元之間的溝道可繞通性，極大地減少了用戶對(duì)宏單元擺放的人工干預(yù)，從而加速設(shè)計(jì)迭代。
從客戶的設(shè)計(jì)實(shí)例來(lái)看，LePlan較手工布圖在整體上有明顯的PPA優(yōu)化優(yōu)勢(shì)，效率亦有顯著提升。在某款先進(jìn)工藝的CPU設(shè)計(jì)實(shí)例中，LePlan工具較手工布圖分別實(shí)現(xiàn)TNS、標(biāo)準(zhǔn)單元面積、靜態(tài)功耗各有88.7%、1.8%、7.2%的優(yōu)化。在另一款先進(jìn)工藝的Video設(shè)計(jì)實(shí)例中，TNS降低35.8%，標(biāo)準(zhǔn)單元面積減小0.6%，靜態(tài)功耗減少5.8%。
上海立芯董事長(zhǎng)陳建利博士表示，“LePlan工具針對(duì)性地破解傳統(tǒng)手工布圖規(guī)劃難以解決的耗時(shí)和收斂性差等多方面難題，提供基于數(shù)據(jù)流分析和智能探索達(dá)到最快收斂的布圖規(guī)劃方案，旨在助力數(shù)字電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)更具挑戰(zhàn)性的PPA要求。特別地，LePlan還高度融合后端布局布線技術(shù)，同時(shí)降低集成風(fēng)險(xiǎn)。該工具后續(xù)將大規(guī)模推向市場(chǎng)，滿足更多設(shè)計(jì)客戶的需求”。
