चर्चा: OpenROAD परियोजना का इरादा प्रोसेसर के डिजाइन को स्वचालित करने के कार्य को हल करना है

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पीडब्लूसी के अनुसार, अर्धचालक प्रौद्योगिकी बाजार बढ़ रहा है - पिछले साल यह 481 बिलियन डॉलर तक पहुंच गया था। लेकिन इसकी विकास दर में हाल ही में गिरावट आई है । मंदी के कारणों में डिवाइस डिजाइन प्रक्रियाओं की जटिलता और स्वचालन की कमी शामिल हैं।

कुछ साल पहले, इंटेल इंजीनियरों ने लिखा था कि एक उच्च-प्रदर्शन माइक्रोप्रोसेसर बनाते समय, आपको 100-150 अलग-अलग सॉफ़्टवेयर टूल ( EDA ) का उपयोग करना होगा। विषम उपकरणों के मामले में स्थिति बढ़ सकती है, जिनमें से वास्तुकला में कई अलग-अलग प्रकार के चिप्स शामिल हैं - एएसआईसी, एफपीजीए, सीपीयू या जीपीयू। नतीजतन, डिजाइन त्रुटियां होती हैं जो उत्पादों की रिहाई में देरी करती हैं।

बड़ी संख्या में सहायक उपकरणों के बावजूद, इंजीनियर अभी भी मैन्युअल रूप से काम करने के लिए मजबूर हैं। एडवांस्ड लॉजिक सिंथेसिस नामक पुस्तक के लेखकों का कहना है कि कभी-कभी डिजाइनरों को दो मिलियन लाइनों से स्किल्स या पाइथन में स्क्रिप्ट लिखनी होती है ताकि कोशिकाओं के साथ लाइब्रेरी बनाई जा सके ।

ईडीए सिस्टम द्वारा उत्पन्न रिपोर्टों को पार्स करने के लिए भी लिखा जाता है। 22-एनएम प्रक्रिया प्रौद्योगिकी का उपयोग करके एक चिप विकसित करते समय, ये रिपोर्ट 30 टेराबाइट्स तक ले जा सकती हैं।

उन्होंने स्थिति को ठीक करने और DARPA में डिज़ाइन प्रक्रियाओं को मानकीकृत करने का प्रयास करने का निर्णय लिया। एजेंसी का यह भी मानना ​​है कि चिप्स बनाने के मौजूदा तरीके पुराने हैं। संगठन ने पांच साल के ओपनराड कार्यक्रम का शुभारंभ किया , जिसका उद्देश्य चिप डिजाइन प्रक्रियाओं को स्वचालित करने के लिए नए उपकरण विकसित करना है।

किस तरह का कार्यक्रम

कार्यक्रम में कई परियोजनाएं शामिल हैं जो चिप निर्माण के व्यक्तिगत चरणों को स्वचालित करने के लिए मशीन लर्निंग और क्लाउड तकनीक का उपयोग करती हैं। पहल के हिस्से के रूप में , दस से अधिक उपकरण विकसित किए जा रहे हैं (योजना 1)। अगला, हम उनमें से कुछ के बारे में अधिक बात करेंगे: फ्लो रनर, रेप्लेस, ट्राइटनसीटीएस, ओपनस्टा।

फ्लो रनर RTL और GDSII पुस्तकालयों के प्रबंधन के लिए एक उपकरण है। उत्तरार्द्ध डेटाबेस फाइलें हैं जो एकीकृत सर्किट और उनके टोपोलॉजी के बारे में जानकारी के आदान-प्रदान के लिए उद्योग मानक हैं। समाधान डॉकटर कंटेनर तकनीक पर आधारित है। आप फ्लो रनर को क्लाउड और ऑन-प्रिमाइसेस दोनों में चला सकते हैं। इंस्टॉलेशन गाइड GitHub पर आधिकारिक रिपॉजिटरी में है ।

RePlAce एक क्लाउड-आधारित मशीन लर्निंग सॉल्यूशन है जो चिप पर घटकों को रखने और ट्रेसिंग को स्वचालित करने के लिए जिम्मेदार है। कुछ रिपोर्टों के अनुसार, बुद्धिमान एल्गोरिदम शास्त्रीय प्रणालियों की तुलना में टूल की दक्षता में 2-10% की वृद्धि करते हैं। इसके अलावा, क्लाउड में कार्यान्वयन स्केलिंग को सरल करता है। इंस्टॉलेशन और कॉन्फ़िगरेशन गाइड भी रिपॉजिटरी में निहित है ।

ट्राइटनसीटीएस चिप को आपूर्ति की गई घड़ी की दालों के अनुकूलन के लिए एक उपयोगिता है। डिवाइस के सभी हिस्सों को समान विलंबता के साथ मार्ग घड़ियों को मदद करता है। ऑपरेशन का सिद्धांत एच-पेड़ों पर आधारित है। यह दृष्टिकोण पारंपरिक तरीकों की तुलना में सिग्नल वितरण की दक्षता को 30% तक बढ़ा देता है । डेवलपर्स का कहना है कि भविष्य में यह आंकड़ा बढ़कर 56% हो सकता है। GitHub पर ट्राइटनसीटीएस स्रोत कोड और स्क्रिप्ट उपलब्ध हैं।

OpenSTA एक स्थिर समय विश्लेषण इंजन है। यह डेवलपर को अपनी वास्तविक असेंबली से पहले ही चिप के प्रदर्शन की जांच करने का अवसर देता है। OpenSTA में कोड नमूना इस तरह दिखता है।

@@ -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 

उपयोगिता वेरिलॉग कोड, लिबर्टी प्रारूप में पुस्तकालयों, एसडीसी फाइलों, आदि के नेटलिस्ट-विवरण का समर्थन करती है।

फायदे और नुकसान

IBM और IEEE के विशेषज्ञ ध्यान देते हैं कि चिप निर्माण में क्लाउड कंप्यूटिंग और मशीन लर्निंग का लंबे समय से उपयोग किया जाता है। उनकी राय में, DARPA परियोजना इस विचार के कार्यान्वयन का एक सफल उदाहरण हो सकता है और उद्योग में परिवर्तन की शुरुआत करेगा ।

यह भी उम्मीद है कि OpenROAD की खुली प्रकृति उपकरण के आसपास एक शक्तिशाली समुदाय के गठन की अनुमति देगी और नए स्टार्टअप को आकर्षित करेगी।


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पहले से ही प्रतिभागी हैं - मिशिगन विश्वविद्यालय के आधार पर चिप्स के विकास में शामिल प्रयोगशाला ओपनरॉड ओपन टूल्स का परीक्षण करने वाली पहली होगी । लेकिन यह अभी भी अज्ञात है कि नए समाधान अंतिम उत्पादों की लागत पर ध्यान देने योग्य प्रभाव डाल पाएंगे या नहीं।

सामान्य तौर पर, DARPA के नेतृत्व में विकसित उपकरणों से प्रोसेसर उद्योग पर सकारात्मक प्रभाव पड़ने की उम्मीद है, और इस क्षेत्र में अधिक से अधिक नई परियोजनाएं दिखाई देने लगेंगी। एक उदाहरण gEDA उपकरण होगा - यह आपको असीमित संख्या में घटकों के साथ चिप्स डिजाइन करने की अनुमति देता है। gEDA में संपादन और मॉडलिंग चिप्स और अनुरेखण बोर्डों के लिए उपयोगिताओं शामिल हैं। समाधान UNIX प्लेटफार्मों के लिए विकसित किया गया था, लेकिन इसके कई घटक विंडोज के तहत भी काम करते हैं। उनके साथ काम करने पर मार्गदर्शन परियोजना की वेबसाइट पर प्रलेखन में पाया जा सकता है।

स्वतंत्र रूप से वितरित उपकरण स्वतंत्र संगठन और स्टार्टअप को अधिक अवसर प्रदान करते हैं। यह संभावना है कि समय के साथ, नए OpenROAD ईडीए उपकरण विकसित करने और चिप्स बनाने के लिए एक उद्योग मानक बन सकता है।

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