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作者:电子创新网张国斌
5月29日,电子创新网“贸泽电子芯英雄联盟直播间”上演了一出精彩的直播秀,雷娜科技CEO杨晓燕、宁波大学教授储著飞做客贸泽电子芯英雄联盟直播间,与直播主持人电子创新网CEO张国斌一起围绕“本土EDA逻辑综合的突破与未来发展”展开直播和交流,并与3000多位专业网友互动,探讨了本土EDA在逻辑综合领域的发展和未来。
从EDA的过往发展来看,是产学研的融合协同推动了EDA的发展,而本次直播的嘉宾也是来自产学研。
逻辑综合是电子设计自动化(EDA)中的关键环节,负责将高级设计描述(如RTL代码)转换为门级网表,确保设计能够在目标工艺上实现。逻辑综合的核心任务包括逻辑表示、逻辑优化和工艺映射。
随着IC设计的复杂度增加和工艺的提升,以及晶体管数量和功能多样性不断提高,逻辑综合面临的挑战也与日俱增,如逻辑综合需要处理超大规模的门级设计,这对工具的吞吐量和运行时间提出了更高要求,此外从独立工具到融合工具的转变,要求EDA工具能够集成多种功能,实现更高效的设计流程。
储著飞在直播中表示逻辑综合的核心任务是将描述电路行为的高级语言(如Verilog或VHDL)转换为逻辑门电路。这一过程包括将高级结构(如if-else语句、循环等)映射到逻辑门(如与门、或门、反相器等)。
而且这不仅是简单的转换,逻辑综合还包括对电路进行优化。优化的目标是满足设计的性能(速度)、功耗(能效)和面积(硅片利用率)要求。优化技术包括逻辑最小化、时序优化、功耗优化等。
他说逻辑综合的关键问题是如何表示布尔函数、如何优化布尔函数如何映射布尔函数。这个领域充满挑战,目前全球在这个领域的研究学者也就100多人。
一般而言,学术界和产业界会通过一些逻辑综合开源工具吸引用户在开源的过程中发展逻辑综合,储著飞还列举了一些开源工具。
杨晓燕在逻辑综合领域深耕20多年还主持过某领先公司逻辑综合工具的开发,她认为,虽然目前国际巨头公司在逻辑综合领域已经深耕多年,但是新创公司也存在机遇,主要是因为新创公司有如下优势:
1、AI和机器学习:新创公司可以更灵活地采用AI和机器学习技术,开发出更智能化的逻辑综合工具。这些技术可以用于优化电路设计、预测性能瓶颈、自动化设计流程等,提高工具的竞争力。
2、分布式计算:利用云计算和分布式计算技术,新创公司可以开发出更高效的逻辑综合工具,处理超大规模的设计。这种技术优势使得新创公司能够提供更强大的计算能力和更快的设计周期。
3、国产替代需求:随着全球供应链的不确定性增加,国内对自主研发EDA工具的需求越来越强烈。这为新创公司提供了巨大的市场机会,可以开发具有自主知识产权的逻辑综合工具,满足国内市场的需求。
4、新兴市场和应用:随着物联网、5G、人工智能等新兴技术的发展,对高效、低功耗芯片的需求不断增加。新创公司可以针对这些新兴市场开发定制化的逻辑综合工具,抓住市场机会。
此外,新创公司也有灵活和快速响应能力:
快速迭代:新创公司通常具备更高的灵活性和快速响应能力,能够迅速迭代产品,满足客户的个性化需求。这种快速迭代能力使得新创公司可以更好地适应市场变化,提供更加符合客户需求的解决方案。
客户定制化服务:新创公司可以提供更加灵活的客户定制化服务,根据客户的具体需求开发和优化逻辑综合工具。这种定制化服务不仅能够提高客户满意度,还能建立更紧密的客户关系。
以及创新的商业模式:
SaaS模式:新创公司可以采用软件即服务(SaaS)模式,提供基于云端的逻辑综合工具。这种商业模式不仅可以降低客户的初始投资成本,还可以提供按需付费的灵活性,吸引更多客户使用。
合作共赢:通过与芯片设计公司、IP供应商、代工厂等产业链上下游企业建立合作关系,新创公司可以构建生态系统,共同推动逻辑综合工具的发展和应用。
她认为逻辑综合未来有几个发展趋势,一个是从点工具到融合工具的发展趋势,需要高效整合多种功能,实现更高效的设计流程,这对工具的一致性和有效性提出了更高要求。
这里也有挑战,比较大的挑战是如何处理超大门级规模以及如何驱动EDA工具的原生AI?
她认为挑战就是机遇,雷娜科技在今年一季度发布了逻辑综合工具RainaSynth,它的技术亮点是结合了统一数据模型、云计算支持、高效用户交互系统、先进优化算法、全面的物理实现支持、灵活的架构和扩展能力以及数据安全和IP保护等特点。
通过这些创新和技术优势,RainaSynth不仅提高了逻辑综合的效率和效果,还为现代复杂芯片设计提供了强有力的支持,满足了高性能、低功耗和快速设计迭代的需求。有统一的用户界面和流程框架。有统一的数据模型、共享基础设施和引擎、支持人工智能内环和内环 DSO、支持异构计算等。
杨晓燕表示RainaSynth具有面向云端的部署能力, 在用户交互层面,RainaSynth通过采用先进的互联网前端技术,提供了直观、高效的用户界面,提升了用户体验。图形化界面和交互式设计工具使设计过程更加直观和便捷。它还提供实时的设计反馈和可视化工具,使设计师能够快速了解设计优化的效果和潜在问题。
另外,Raina的云部署的设计环境用分布式,微服务的架构,包括用户管理,协同设计,运行环境的构建以及运行结果的分析和展示功能,具有高度的模块化和可扩展性。用户可以根据具体需求选择和定制所需的功能模块,增强工具的灵活性和适用性。它也提供开放的API和插件机制,支持第三方工具和自定义功能的集成,满足不同设计团队的特定需求。
此外,它先进的优化算法:
AI驱动的优化:RainaSynth集成了人工智能和机器学习算法,进行智能化的设计优化。AI算法可以预测设计瓶颈、优化时序和功耗,提升设计效率和性能。
分布式计算和并行处理:利用分布式计算和并行处理技术,RainaSynth能够处理大规模设计,提高工具的吞吐量和运行效率。
杨晓燕表示RainaSynth在逻辑综合过程中考虑物理实现的因素,进行时序、功耗和面积的综合优化。物理驱动的综合方法能够更好地满足设计的约束条件,提高设计的可制造性。
在两位嘉宾分享完之后,嘉宾还有专业观众进行了热烈的交流,回答了他们有关逻辑综合方面的问题。
逻辑综合作为EDA流程中的关键环节,其发展不仅依赖于算法和工具的进步,还需要产业界和学术界的紧密合作。未来,随着AI和云计算技术的不断进步,逻辑综合工具将朝着更高效、更智能的方向发展,为IC设计提供更强大的支持。通过不断创新和技术突破,我们有理由相信,逻辑综合将在未来的芯片设计中发挥更加重要的作用。
如想观看此次直播回放请登录如下网址:
https://v.eetrend.com/content/2024/100581051.html
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*********全球范围内其他EDA逻辑综合产品汇总***********
在全球范围内,几家大型公司在EDA逻辑综合领域具有领先地位。这些公司在技术研发、市场占有率和产品质量方面都有显著的优势。以下是一些主要的公司:
1、Synopsys, Inc.:
产品:Design Compiler(DC)、Fusion Compiler
优势:Synopsys是EDA行业的领导者之一,其Design Compiler(DC)是市场上使用最广泛的逻辑综合工具之一。Fusion Compiler进一步集成了物理设计功能,提供更高的优化能力和设计效率。
技术:Synopsys不断引入先进的算法和AI技术,提升逻辑综合的性能和效率,支持最新的工艺节点和复杂的设计需求。
2、Cadence Design Systems, Inc.:
产品:Genus Synthesis Solution
优势:Cadence的Genus Synthesis Solution在逻辑综合领域也具有很强的竞争力,尤其是在处理大规模设计和复杂时序收敛方面表现优异。
技术:Cadence结合其Innovus Implementation System,实现了从逻辑综合到物理设计的无缝集成,增强了设计流程的效率和质量。
3、Siemens EDA (原Mentor Graphics):
产品:Precision RTL Plus、Catapult HLS
优势:Siemens EDA(原Mentor Graphics)在逻辑综合领域提供了多种解决方案,涵盖了从RTL到高层次综合(HLS)的不同需求。
技术:其工具强调可编程逻辑设计和高效的综合优化,支持多种设计风格和工艺节点,具有良好的灵活性和适应性。
4、Xilinx, Inc. (已被AMD收购):
产品:Vivado Design Suite
优势:作为FPGA领域的领导者,Xilinx的Vivado Design Suite在逻辑综合方面具有独特的优势,特别是在处理可编程逻辑设计和高性能计算应用方面表现出色。
技术:Vivado Design Suite集成了全面的设计、综合、仿真和实现工具,优化了FPGA的设计流程,支持最新的FPGA器件和技术。
5、Ansys, Inc. (通过收购相关工具进入EDA领域):
产品:RedHawk-SC, PowerArtist
优势:Ansys通过收购Apache Design Solutions等公司进入EDA市场,特别是在功耗分析和优化方面具有优势。
技术:其RedHawk-SC和PowerArtist工具结合了功耗优化和逻辑综合技术,为高性能和低功耗设计提供了强有力的支持。
6、新兴公司本土公司
除了上述全球领先的公司,一些新兴公司和本土公司也在逻辑综合领域展现出了强劲的技术实力和发展潜力:
华大九天 (Empyrean):
产品:ALPS、AEGEAN
优势:作为中国领先的EDA公司,华大九天在逻辑综合和布局布线工具方面取得了显著进展,支持国产替代和自主可控的需求。
技术:其工具集成了先进的算法和优化技术,满足不同工艺节点和复杂设计的需求。
芯原微电子 (Verisilicon):
产品:Logic NVM Compiler、UltraSoC
优势:芯原微电子在定制化IP和芯片设计方面具有丰富经验,其逻辑综合工具结合了高效的综合和优化技术,支持多种设计风格和应用场景。
技术:其工具强调高效的PPA优化和快速的设计收敛,适用于大规模和复杂设计。
3、Renasas Technology:
产品:RC Compiler
优势:Renasas在逻辑综合和布局布线领域也有着强劲的实力,其RC Compiler工具在市场上得到了广泛认可。
技术:该工具结合了先进的综合和优化技术,支持最新的工艺节点和设计需求。
4、上海立芯(LeapFive)逻辑综合产品介绍
产品:LeapFive Logic Synthesis Tool:上海立芯的逻辑综合工具,专注于高效、可靠的逻辑综合,适用于多种复杂芯片设计需求。
优势:
高效的综合引擎:提供快速、高效的综合能力,缩短设计周期。
广泛的工艺支持:支持从成熟到先进的多工艺节点,确保设计的制造兼容性。
友好的用户界面:直观的设计界面和实时反馈功能,提高用户体验和设计效率。
灵活的架构:模块化设计和开放API接口,便于与其他EDA工具和设计流程集成。
智能优化:集成人工智能和机器学习技术,提升设计优化效果。
技术特点:
先进的优化算法:结合代数方法、布尔方法和机器学习算法,优化设计性能、功耗和面积(PPA)。
并行处理:利用并行计算技术,加快综合速度,适合大规模设计处理。
物理驱动综合:在综合过程中考虑物理实现因素,提高设计的时序和功耗性能。
云计算支持:支持在云端运行,提供灵活的计算资源管理和扩展能力。
实时验证:集成时序和功耗分析工具,确保综合结果满足设计要求。
芯华章(X-EPIC)逻辑综合产品介绍
产品:X-EPIC Logic Synthesis Tool:芯华章的逻辑综合工具,致力于提供高性能、高效的逻辑综合解决方案,满足各种复杂设计需求。
优势:
高性能综合引擎:采用多种优化算法,提高综合效率和结果质量。
全面的优化能力:专注于性能、功耗和面积(PPA)的优化,满足严格的设计要求。
强大的验证集成:集成时序分析和功耗分析工具,确保设计的可靠性。
高适应性设计支持:支持多工艺节点和可配置设计约束,灵活适应不同设计需求。
创新设计自动化:利用AI和机器学习技术,实现智能化设计优化和自动化流程。
技术特点:
多目标优化:支持多目标优化,能够在不同设计约束下找到最佳综合结果。
分布式计算:利用分布式计算技术,加快综合速度,适合处理大规模设计。
形式验证:提供形式验证功能,确保综合结果与原始设计描述一致。
自动化脚本支持:丰富的自动化脚本功能,便于用户实现设计流程自动化。
智能化设计优化:利用AI和机器学习技术,进行设计参数优化和智能化流程管理。
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