近日，上海速石信息科技有限公司（下稱“速石科技”）宣布與澳汰爾工程軟件（上海）有限公司（下稱“Altair”）啟動(dòng)戰(zhàn)略合作，雙方將充分整合各自的產(chǎn)品、技術(shù)、服務(wù)優(yōu)勢(shì)，共同打造面向企業(yè)級(jí)用戶的一體化芯片綜合研發(fā)平臺(tái)。
芯片市場(chǎng)的技術(shù)迭代日新月異，激烈的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)對(duì)芯片的性能、功耗和成本等方面提出了更高要求，硬件仿真技術(shù)以其高速度、大容量和強(qiáng)調(diào)試能力等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為行業(yè)用戶的普遍需求。
然而，硬仿技術(shù)的高度復(fù)雜性與昂貴的使用成本也給企業(yè)帶來(lái)了不小的挑戰(zhàn)，如何高效利用和管理CPU與硬件仿真器資源，合理地分配各自對(duì)應(yīng)的仿真任務(wù)，成為了業(yè)界亟待解決的問(wèn)題。
為了讓仿真技術(shù)更好地服務(wù)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，速石科技與Altair攜手合作，發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，共同推出一體化芯片綜合研發(fā)平臺(tái)。
該平臺(tái)依托速石科技為EDA應(yīng)用優(yōu)化的一站式研發(fā)平臺(tái)和Altair Hero
卓越的硬仿資源調(diào)度管理能力，實(shí)現(xiàn)了軟件仿真技術(shù)與硬件仿真資源的無(wú)縫集成與高效利用。經(jīng)測(cè)算，企業(yè)軟仿效率輕松提升30%以上，硬仿效率可從原先手動(dòng)調(diào)度的20%-30%大幅提升至60%以上，帶來(lái)百萬(wàn)級(jí)別的成本節(jié)約。
其中：
Altair是硬仿資源調(diào)度領(lǐng)域當(dāng)之無(wú)愧的先行者，其業(yè)內(nèi)首款企業(yè)級(jí)端到端硬件仿真作業(yè)調(diào)度器Hero為復(fù)雜的SoC設(shè)計(jì)驗(yàn)證環(huán)境提供了全面的解決方案。Hero具備全面的作業(yè)管理功能，支持在硬件仿真平臺(tái)上智能化管理不同優(yōu)先級(jí)的作業(yè)，優(yōu)化工作負(fù)載環(huán)境。同時(shí)，Hero創(chuàng)新地引入“軟預(yù)留”的概念，允許用戶高效預(yù)留時(shí)間塊，提升硬仿資源的使用和管理效率。此外，Hero還提供了一套專為硬件仿真環(huán)境打造的高度可視化指標(biāo)，幫助用戶快速了解資源和作業(yè)狀態(tài)，根據(jù)項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)調(diào)整資源分配，最大化利用昂貴的硬件資產(chǎn)
速石科技致力于為創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)型用戶提供為應(yīng)用優(yōu)化的一站式研發(fā)平臺(tái)，向半導(dǎo)體、智能制造、人工智能等技術(shù)密集型行業(yè)的需求提供大規(guī)模仿真驗(yàn)證AI訓(xùn)練部署環(huán)境，滿足企業(yè)高效研發(fā)和即開(kāi)即用等典型業(yè)務(wù)需求。依托底層海量計(jì)算資源，速石科技基于國(guó)產(chǎn)自研調(diào)度器Fsched實(shí)現(xiàn)了對(duì)企業(yè)本地及云端復(fù)雜研發(fā)環(huán)境的統(tǒng)一協(xié)同管理，為用戶提供一整套高效易用的研發(fā)環(huán)境，并結(jié)合主流EDA應(yīng)用和底層資源的聯(lián)動(dòng)和適配，給出最佳實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有效提升用戶的軟件仿真效率，降低運(yùn)維壓力。
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此次合作充分拓展和豐富了速石科技的產(chǎn)品能力，憑借Altair Hero的硬仿調(diào)度技術(shù)，速石平臺(tái)在仿真能力上從軟件應(yīng)用層跨越至硬件層，構(gòu)建了一體化仿真體驗(yàn)。雙方聯(lián)手打造的一體化芯片綜合研發(fā)平臺(tái)為用戶同時(shí)帶來(lái)軟硬件仿真效率的極大提升，助力產(chǎn)品迭代周期大幅縮短，市場(chǎng)響應(yīng)速度顯著提升。
未來(lái)，速石科技與Altair將攜手并進(jìn)，持續(xù)深化合作關(guān)系，共同推動(dòng)芯片研發(fā)技術(shù)的創(chuàng)新與突破。
一 END 一
關(guān)于Altair
Altair（納斯達(dá)克股票代碼：ALTR）是計(jì)算科學(xué)和人工智能（AI）領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者，在仿真、高性能計(jì)算（HPC）和人工智能等領(lǐng)域提供軟件和云解決方案。Altair 能使跨越廣泛行業(yè)的企業(yè)們?cè)谶B接的世界中更高效地競(jìng)爭(zhēng)，并創(chuàng)造更可持續(xù)的未來(lái)。公司總部位于美國(guó)密歇根州，服務(wù)于15000多家全球企業(yè)，應(yīng)用行業(yè)包括汽車、消費(fèi)電子、航空航天、能源、機(jī)車車輛、造船、國(guó)防軍工、金融、零售等。
關(guān)于速石科技
上海速石信息科技有限公司致力于構(gòu)建為應(yīng)用定義的云，讓任何應(yīng)用程序，始終以自動(dòng)化、更優(yōu)化和可擴(kuò)展的方式，在任何基礎(chǔ)架構(gòu)上運(yùn)行。我們?yōu)閯?chuàng)新驅(qū)動(dòng)型用戶提供為應(yīng)用優(yōu)化的一站式研發(fā)云平臺(tái)，滿足半導(dǎo)體、新藥研發(fā)、汽車/智能制造、人工智能、金融科技等企業(yè)及高校科研機(jī)構(gòu)多種研發(fā)場(chǎng)景需求?；诒镜?公有混合云環(huán)境的靈活部署及交付，幫助用戶提升20倍研發(fā)效率，降低成本達(dá)到75%以上，加快市場(chǎng)響應(yīng)速度，面向全球開(kāi)展競(jìng)爭(zhēng)。
近期重大事件：
速石科技完成龍芯、海光、超云兼容互認(rèn)證，拓寬信創(chuàng)生態(tài)版圖
速石科技入駐粵港澳大灣區(qū)算力調(diào)度平臺(tái)，參與建設(shè)數(shù)算用一體化發(fā)展新范式
速石科技成NEXT PARK產(chǎn)業(yè)合伙人，共同打造全球領(lǐng)先的新興產(chǎn)業(yè)集群
速石科技與芯啟源開(kāi)啟戰(zhàn)略合作，聯(lián)手打造軟硬件一體芯片研發(fā)云平臺(tái)
速石科技作為特邀服務(wù)商入駐IC PARK，合力打造集成電路產(chǎn)業(yè)新生態(tài)
上海，深圳這一波疫情橫掃一大片，大批芯片設(shè)計(jì)公司不得不轉(zhuǎn)為遠(yuǎn)程居家辦公。
而且可以預(yù)計(jì)的是，受疫情影響時(shí)不時(shí)需要居家隔離，這可能會(huì)成為未來(lái)幾年的一種新常態(tài)。誰(shuí)也不知道下一個(gè)中招的是誰(shuí)？
2+2+7+∞，疫情三連殺刀刀致命：
第一殺
居家辦公=停工？ 啊這。。。。
家庭接入方式與公司環(huán)境存在很大的差異，尤其是安全問(wèn)題無(wú)法保障，風(fēng)險(xiǎn)極高。
VPN接入方式，很多企業(yè)根本就沒(méi)有，或只準(zhǔn)備了少量的VPN資源供遠(yuǎn)程使用。
僧多粥少，最多只能保障一部分的研發(fā)產(chǎn)出。
家里缺這少那，各種硬件設(shè)施，網(wǎng)絡(luò)帶寬也都達(dá)不到要求，并且短時(shí)間內(nèi)很難擴(kuò)容。
平時(shí)公司里一堆資源還不夠用，現(xiàn)在居家了，難道把工作站搬回家？
或者，像一些芯片制造廠一樣，員工集體入住公司？？
大部分人都是：居家辦公=停工。
第二殺
不同城市研發(fā)團(tuán)隊(duì)之間隔的是空間嗎？
錯(cuò)，是王母娘娘啊
不同城市研發(fā)團(tuán)隊(duì)之前的經(jīng)典表演是《八仙過(guò)?！罚黠@神通；
現(xiàn)在上演的是《我和我的冤種同事們》，隔銀河相望。
越來(lái)越多芯片公司都在海內(nèi)外不同地點(diǎn)設(shè)有研發(fā)團(tuán)隊(duì)，之前就已經(jīng)是各自為政，整體混亂，團(tuán)隊(duì)間協(xié)同本來(lái)就存在問(wèn)題。
即便有些企業(yè)平時(shí)采用了site to site的方式打通多地研發(fā)環(huán)境，保證不同研發(fā)團(tuán)隊(duì)協(xié)同。可像現(xiàn)在大部分員工無(wú)法安全連上研發(fā)環(huán)境，仍然是協(xié)同無(wú)效。還在堅(jiān)持辦公的人成為了一座座孤島。
第三殺
IT大佬們紛紛表示
救救孩子吧
以前IT面對(duì)研發(fā)經(jīng)常發(fā)出靈魂三問(wèn)：我是誰(shuí)？我在哪？我在干什么？
現(xiàn)在更是破大防：研發(fā)環(huán)境出BUG怎么辦，機(jī)器出問(wèn)題怎么修？
遠(yuǎn)程的日子更難了啊，根本沒(méi)法干活啊。
如果這時(shí)候還要考慮擴(kuò)容呢？
別讓孩子的日子雪上加霜了吧。
三殺過(guò)后。
老板們摸摸錢(qián)包，看著流片deadline，快要哭出聲：我菜還沒(méi)搶到呢！
不不不，搞錯(cuò)了。
倒回去重說(shuō)：我們芯片人絕不認(rèn)輸。
如果說(shuō)疫情給困于封城中人們（圍觀群眾估計(jì)也受到了驚嚇）的DNA里刻下的兩個(gè)字是：囤貨
那么，給芯片設(shè)計(jì)人集體刻下的應(yīng)該是：
居家/移動(dòng)辦公：小時(shí)級(jí)交付一站式研發(fā)平臺(tái)，效率持續(xù)起飛，甚至還能自動(dòng)擴(kuò)容；
多地遠(yuǎn)程協(xié)同：多地用戶統(tǒng)一認(rèn)證，平臺(tái)項(xiàng)目數(shù)據(jù)一體化管理，在哪辦公都一樣；
海量資源隨便用，哪里不行換哪里，還有專業(yè)IT/CAD服務(wù)助力研發(fā)需求響應(yīng)；
流片deadline？沒(méi)問(wèn)題，甚至完全有可能比在公司機(jī)房跑得更快。
先看一下我們?cè)趺葱势痫w：
一 極速啟動(dòng)一站式EDA研發(fā)云平臺(tái)，居家/移動(dòng)辦公無(wú)限制
1、極速啟動(dòng)一站式EDA研發(fā)云平臺(tái)，小時(shí)級(jí)交付，改變用戶傳統(tǒng)周級(jí)交付模式
1）管理平臺(tái)快速交付：平臺(tái)可支持不同用戶的差異化架構(gòu)需求，可靈活配置自動(dòng)化部署參數(shù)，一鍵配置即可完成云上主管理平臺(tái)的部署；
2）EDA應(yīng)用快速部署：平臺(tái)支持運(yùn)行自動(dòng)化腳本，可完成用戶所需的EDA工具的安裝、配置等工作。
2、居家/移動(dòng)辦公無(wú)限制
1）支持居家/移動(dòng)辦公的多種網(wǎng)絡(luò)安全接入方式，在保障正常接入的同時(shí)也可確保用戶的安全需求；
2）支持多區(qū)域部署，靈活匹配居家移動(dòng)用戶接入點(diǎn)的時(shí)延要求，提升用戶的使用體驗(yàn)；
3）提供云上工作桌面方案，只需一臺(tái)家用PC即可接入云桌面進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)。
3、海量資源，自動(dòng)化靈活擴(kuò)容
當(dāng)某應(yīng)用任務(wù)在特定時(shí)期有爆發(fā)式算力需求時(shí)，平臺(tái)可無(wú)縫對(duì)接云端資源，快速自動(dòng)調(diào)用云資源填補(bǔ)算力缺口。
實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的核心是fastone平臺(tái)的Auto-Scale功能，平臺(tái)通過(guò)該功能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化創(chuàng)建集群的過(guò)程，自動(dòng)監(jiān)控用戶提交的任務(wù)數(shù)量和資源需求，動(dòng)態(tài)按需地開(kāi)啟所需算力資源，在提升效率的同時(shí)有效降低成本。
如何理解這一自動(dòng)化過(guò)程？
以上圖為例，橙色曲線為項(xiàng)目A的使用狀況，紅色曲線為項(xiàng)目B的使用狀況?？梢钥吹接脩羰褂玫馁Y源量存在明顯的波峰波谷周期。Auto-Scale功能可以根據(jù)任務(wù)運(yùn)算情況動(dòng)態(tài)開(kāi)啟云端資源，并在波峰過(guò)去后自動(dòng)關(guān)閉，讓資源的使用隨著用戶的需求自動(dòng)擴(kuò)張及縮小，最大程度匹配任務(wù)需求。
當(dāng)然，用戶也可以選擇自己對(duì)最大最小值進(jìn)行設(shè)置，加以限制。
這一方面節(jié)約了用戶成本，不需要時(shí)刻保持最高峰使用資源，另一方面也最大限度保證了任務(wù)最大效率運(yùn)行。
詳情可戳《EDA云實(shí)證Vol.10：Auto-Scale這支仙女棒如何大幅提升Virtuoso仿真效率？》
二 全球部署，云上云下，多地一體化協(xié)同管理
針對(duì)多個(gè)本地設(shè)計(jì)中心使用計(jì)算資源的管理難題，fastone提供了多地協(xié)同混合云解決方案，讓異地的設(shè)計(jì)中心能夠共享多維度的監(jiān)控指標(biāo)與豐富的監(jiān)控界面，具體包括：
◆ 動(dòng)態(tài)資源監(jiān)控
監(jiān)控動(dòng)態(tài)開(kāi)啟集群的性能指標(biāo)，包括CPU、內(nèi)存、帶寬……
◆ 單用戶資源使用量評(píng)估
統(tǒng)計(jì)每個(gè)用戶的資源使用情況，避免資源浪費(fèi)，提高資源使用效率。
◆ 資源使用預(yù)警
主動(dòng)監(jiān)控集群作業(yè)情況，向未合理使用集群的團(tuán)隊(duì)成員發(fā)出提醒警示。
◆ 統(tǒng)一管理監(jiān)控
本地和云端資源使用同一套管理平臺(tái)，數(shù)據(jù)同步管理。
同時(shí)，該方案還包含了用戶系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)和賬單系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了多地設(shè)計(jì)中心R&D協(xié)同管理，解決了本地資源使用混亂、利用率低的情況。
我們的混合云模式能優(yōu)先把本地用起來(lái)，成為一個(gè)統(tǒng)一的云上云下方案。
居家遠(yuǎn)程短期適用，考慮未來(lái)長(zhǎng)遠(yuǎn)也適用。
三 全遠(yuǎn)程也能跑到流片，IC設(shè)計(jì)全生命周期一站式覆蓋
用戶能夠通過(guò)fastone云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)IC設(shè)計(jì)全生命周期一站式覆蓋，全遠(yuǎn)程模式也能跑到流片，覆蓋前端仿真、后端驗(yàn)證、Sign-Off等多個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景。
如前端設(shè)計(jì)要求高任務(wù)并發(fā)、單線程執(zhí)行效率、文件I/O元數(shù)據(jù)密集性、百萬(wàn)級(jí)任務(wù)和小文件數(shù)據(jù)；
后端設(shè)計(jì)偏重多線程、大內(nèi)存、運(yùn)行時(shí)間、大文件數(shù)據(jù)、更多的數(shù)據(jù)訪問(wèn)匹配；流片生產(chǎn)側(cè)則可能會(huì)涉及到大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)。
fastone幫助用戶將所需的EDA應(yīng)用無(wú)縫運(yùn)行在集群環(huán)境下，并根據(jù)不同類型EDA任務(wù)的實(shí)際需求采用合適的運(yùn)行方式。如有些EDA應(yīng)用支持批處理，可以在云上一次大量跑完；有些應(yīng)用則需要交互，fastone平臺(tái)支持通過(guò)圖形化界面或命令行進(jìn)行處理。
同時(shí)，fastone還可以調(diào)度云端不同的實(shí)例類型，讓?xiě)?yīng)用能夠在適合的配置環(huán)境下跑，大大提升任務(wù)效率。
關(guān)于fastone云平臺(tái)在其他EDA應(yīng)用上的具體表現(xiàn)，可以點(diǎn)擊以下應(yīng)用名稱查看：
如果你對(duì)這個(gè)一站式IC設(shè)計(jì)云平臺(tái)還有更多想問(wèn)的，比如：
1、你們支持哪些EDA應(yīng)用？能覆蓋到我常用的軟件嗎？
2、EDA應(yīng)用所需的計(jì)算資源非常大，你們?nèi)绾谓鉀Q這個(gè)問(wèn)題？
3、把EDA研發(fā)環(huán)境部署到云上有什么好處？
4、除了CPU，GPU/TPU/大內(nèi)存的機(jī)器都有嗎？
5、你們說(shuō)的“一整套即開(kāi)即用的IC研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)境”是什么意思？從本地到云上，操作方式會(huì)改變很大嗎？
6、云端輸出計(jì)算結(jié)果是否與本地完全一致？
7、云端這么多的機(jī)器，管理得過(guò)來(lái)嗎？
8、云上有些資源很貴，有沒(méi)有節(jié)約成本的方案？
9、任務(wù)監(jiān)控也能用來(lái)省錢(qián)，你們是怎么做到的？
10、很多PDK，就有幾十T，怎么到云上，而且需要持續(xù)更新？
11、如何云上保護(hù)我們的IP資產(chǎn)？
12、腳本每日都有變動(dòng)，云上要增加工作量？工作腳本如何更新？
13、云上的EDA軟件怎么部署安裝？
14、License Server配置在本地和云端對(duì)計(jì)算性能/一致性/穩(wěn)定性是否有影響？
15、使用平臺(tái)的工作人員比較多，能否對(duì)每個(gè)人設(shè)置使用資源的上限？
16、公司有海外研發(fā)部門(mén)，用你們平臺(tái)方便嗎？
17、怎么保障數(shù)據(jù)安全？
……
答案都在這里，歡迎掃碼添加小F免費(fèi)獲取~
現(xiàn)在！就是現(xiàn)在！
我們的IC設(shè)計(jì)研發(fā)云平臺(tái)支持免費(fèi)試用，還送200元體驗(yàn)金
時(shí)間不等人啊，直接來(lái)試試~？
你也許想了解具體的落地場(chǎng)景：
這樣跑COMSOL，是不是就可以發(fā)Nature了
Auto-Scale這支仙女棒如何大幅提升Virtuoso仿真效率？
1分鐘告訴你用MOE模擬200000個(gè)分子要花多少錢(qián)
LS-DYNA求解效率深度測(cè)評(píng) │ 六種規(guī)模，本地VS云端5種不同硬件配置
揭秘20000個(gè)VCS任務(wù)背后的“搬桌子”系列故事
155個(gè)GPU！多云場(chǎng)景下的Amber自由能計(jì)算
怎么把需要45天的突發(fā)性Fluent仿真計(jì)算縮短到4天之內(nèi)？
5000核大規(guī)模OPC上云，效率提升53倍
提速2920倍！用AutoDock Vina對(duì)接2800萬(wàn)個(gè)分子
從4天到1.75小時(shí)，如何讓Bladed仿真效率提升55倍？
從30天到17小時(shí)，如何讓HSPICE仿真效率提升42倍？
關(guān)于為應(yīng)用定義的云平臺(tái)：
續(xù)集來(lái)了：上回那個(gè)“吃雞”成功的IC人后來(lái)發(fā)生了什么？
這一屆科研計(jì)算人趕DDL紅寶書(shū)：學(xué)生篇
缺人！缺錢(qián)！趕時(shí)間！初創(chuàng)IC設(shè)計(jì)公司如何“絕地求生”？
速石科技獲元禾璞華領(lǐng)投數(shù)千萬(wàn)美元B輪融資
一次搞懂速石科技三大產(chǎn)品：FCC、FCC-E、FCP
速石科技成三星Foundry國(guó)內(nèi)首家SAFE云合作伙伴
EDA云平臺(tái)49問(wèn)
國(guó)內(nèi)超算發(fā)展近40年，終于遇到了一個(gè)像樣的對(duì)手
幫助CXO解惑上云成本的迷思，看這篇就夠了
花費(fèi)4小時(shí)5500美元，速石科技躋身全球超算TOP500
今天來(lái)科普下芯片設(shè)計(jì)的流程以及設(shè)計(jì)需要的工具。芯片設(shè)計(jì)過(guò)程可分為兩個(gè)部分， 芯片設(shè)計(jì)與制造兩個(gè)環(huán)節(jié)。
芯片設(shè)計(jì)
芯片設(shè)計(jì)階段會(huì)明確芯片的用途、規(guī)格和性能表現(xiàn)，芯片設(shè)計(jì)可分為規(guī)格定義、系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)、前端設(shè)計(jì)和后端設(shè)計(jì)4大過(guò)程。
1. 規(guī)格定義
工程師在芯片設(shè)計(jì)之初，會(huì)做好芯片的需求分析、完成產(chǎn)品規(guī)格定義，以確定設(shè)計(jì)的整體方向。例如：成本控制在什么水平，需要多少TOPS的AI算力，是否功耗敏感，支持哪些聯(lián)接方式，系統(tǒng)需要遵循的安全等級(jí)等。
2. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
基于前期的規(guī)格定義，明確芯片架構(gòu)、業(yè)務(wù)模塊、供電等系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)，例如CPU、GPU、NPU、RAM、聯(lián)接、接口等。芯片設(shè)計(jì)需要綜合考量芯片的系統(tǒng)交互、功能、成本、功耗、性能、安全及可維可測(cè)等綜合要素。
3. 前端設(shè)計(jì)
前端設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定的方案，針對(duì)各模塊開(kāi)展具體的電路設(shè)計(jì)，使用專門(mén)的硬件描述語(yǔ)言（Verilog或VHDL），對(duì)具體的電路實(shí)現(xiàn)進(jìn)行RTL（Register Transfer Level）級(jí)別的代碼描述。代碼生成后，就需要嚴(yán)格按照已制定的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)仿真驗(yàn)證來(lái)反復(fù)檢驗(yàn)代碼設(shè)計(jì)的正確性。之后，用邏輯綜合工具，把用硬件描述語(yǔ)言寫(xiě)成的RTL級(jí)的代碼轉(zhuǎn)成門(mén)級(jí)網(wǎng)表（NetList），以確保電路在面積、時(shí)序等目標(biāo)參數(shù)上達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。邏輯綜合完成后需要進(jìn)行靜態(tài)時(shí)序分析，套用特定的時(shí)序模型，針對(duì)特定電路分析其是否違反設(shè)計(jì)者給定的時(shí)序限制。整個(gè)設(shè)計(jì)流程是一個(gè)迭代的流程，任何一步不能滿足要求都需要重復(fù)之前的步驟，甚至重新設(shè)計(jì)RTL代碼。
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戰(zhàn)略規(guī)劃師——算法仿真
4. 后端設(shè)計(jì)
后端設(shè)計(jì)是先基于網(wǎng)表，在給定大小的硅片面積內(nèi)，對(duì)電路進(jìn)行布局（Floor Plan）和繞線(Place and Route)，再對(duì)布線的物理版圖進(jìn)行功能和時(shí)序上的各種驗(yàn)證(Design Rule Check、Layout Versus Schematic等)，后端設(shè)計(jì)也是一個(gè)迭代的流程，驗(yàn)證不滿足要求則需要重復(fù)之前的步驟，最終生成用于芯片生產(chǎn)的GDS(Geometry Data Standard)版圖。
芯片制造：點(diǎn)“沙”成金
芯片制造環(huán)節(jié)中，芯片是如何被“點(diǎn)沙成金”的呢？看似無(wú)關(guān)且不起眼的沙子，富含二氧化硅，而二氧化硅通過(guò)高溫加熱、純化、過(guò)濾等工藝，可從中提取出硅單質(zhì)，然后經(jīng)特殊工藝鑄造變成純度極高的塊狀單晶硅，稱作單晶硅棒（Crystal Ingot）。
單晶硅棒根據(jù)用途被切割成0.5mm-1.5mm厚度的薄片，即成為芯片的基本原料，硅晶圓片，這便是“晶圓（Wafer）”。
晶圓（wafer），相當(dāng)于芯片的“地基”，提到晶圓一般會(huì)提到尺寸如8寸或12寸，尺寸是硅晶圓的單位
單晶（monocrystalline）具有原子一個(gè)個(gè)緊密排列的特性，可以形成平整的原子表層，使用單晶做晶圓，可以使后續(xù)添加的原則和基板結(jié)合更固定
晶圓（Wafer）經(jīng)過(guò)拋光處理及一系列嚴(yán)格篩查后，投入第一階段的生產(chǎn)工藝，即前段生產(chǎn)（Front End Of Line）。這一階段主要完成集成晶體管的制造，包括光刻、薄膜、刻蝕、清洗、注入等幾大模塊的工藝。
第一階段前段生產(chǎn)（FEOL）完成后，接著開(kāi)始后段生產(chǎn)（BEOL），BEOL由沉積無(wú)摻雜的氧化硅（也就是硅玻璃）開(kāi)始，通孔由金屬鎢填充，然后制作晶體管間的電連線，最終得到滿足芯片要求的晶圓。獲得晶圓后，用圓鋸切割芯片，嵌入封裝中。芯片使用引線與封裝的引腳結(jié)合，封裝蓋子保護(hù)芯片不受外界灰塵污染。一顆融合人類智慧結(jié)晶的芯片就誕生了！
芯片設(shè)計(jì)中使用的EDA工具如下：
1、架構(gòu)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
按照要求，對(duì)整體的設(shè)計(jì)劃分模塊。
架構(gòu)模型的仿真可以使用Synopsys公司的CoCentric軟件，它是基于System C的仿真工具。
2、HDL設(shè)計(jì)輸入
設(shè)計(jì)輸入方法有：HDL語(yǔ)言（Verilog或VHDL）輸入、電路圖輸入、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖輸入。
使用的工具有：Active-HDL，而RTL分析檢查工具有Synopsys的LEDA。
3、前仿真工具（功能仿真）
初步驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否滿足規(guī)格要求。
使用的工具有：Synopsys的VCS，Mentor的ModelSim，Cadence的Verilog－XL，Cadence的NC-Verilog。
4、邏輯綜合
將HDL語(yǔ)言轉(zhuǎn)換成門(mén)級(jí)網(wǎng)表Netlist。綜合需要設(shè)定約束條件，就是你希望綜合出來(lái)的電路在面積，時(shí)序等目標(biāo)參數(shù)上達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)；邏輯綜合需要指定基于的庫(kù)，使用不同的綜合庫(kù)，在時(shí)序和面積上會(huì)有差異。邏輯綜合之前的仿真為前仿真，之后的仿真為后仿真。
使用的工具有：Synopsys的Design Compiler，Cadence的 PKS，Synplicity的Synplify等。
5、靜態(tài)時(shí)序分析工具（STA）
在時(shí)序上，檢查電路的建立時(shí)間（Setuptime）和保持時(shí)間（Hold time）是否有違例（Violation）。
使用的工具有：Synopsys的Prime Time。
6、形式驗(yàn)證工具
在功能上，對(duì)綜合后的網(wǎng)表進(jìn)行驗(yàn)證。常用的就是等價(jià)性檢查（Equivalence Check）方法，以功能驗(yàn)證后的HDL設(shè)計(jì)為參考，對(duì)比綜合后的網(wǎng)表功能，他們是否在功能上存在等價(jià)性。這樣做是為了保證在邏輯綜合過(guò)程中沒(méi)有改變?cè)菻DL描述的電路功能。
使用的工具有：Synopsys的Formality
后端相應(yīng)的流程如下
1、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
后端設(shè)計(jì)所需的數(shù)據(jù)主要有是Foundry廠提供的標(biāo)準(zhǔn)單元、宏單元和I/O Pad的庫(kù)文件,它包括物理庫(kù)、時(shí)序庫(kù)及網(wǎng)表庫(kù),分別以.lef、.tlf和.v的形式給出。
前端的芯片設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)綜合后生成的門(mén)級(jí)網(wǎng)表,具有時(shí)序約束和時(shí)鐘定義的腳本文件和由此產(chǎn)生的約束文件以及定義電源Pad的DEF（Design Exchange Format）文件。(對(duì)synopsys 的Astro 而言, 經(jīng)過(guò)綜合后生成的門(mén)級(jí)網(wǎng)表,時(shí)序約束文件 SDC 是一樣的,Pad的定義文件–tdf , .tf 文件 --technology file,Foundry廠提供的標(biāo)準(zhǔn)單元、宏單元和I/O Pad的庫(kù)文件 就與FRAM, CELL view, LM view形式給出(Milkway 參考庫(kù) and DB, LIB file)
2、布局規(guī)劃
主要是標(biāo)準(zhǔn)單元、I/O Pad和宏單元的布局。I/OPad預(yù)先給出了位置,而宏單元?jiǎng)t根據(jù)時(shí)序要求進(jìn)行擺放,標(biāo)準(zhǔn)單元?jiǎng)t是給出了一定的區(qū)域由工具自動(dòng)擺放。布局規(guī)劃后,芯片的大小,Core的面積,Row的形式、電源及地線的Ring和Strip都確定下來(lái)了。如果必要 在自動(dòng)放置標(biāo)準(zhǔn)單元和宏單元之后, 你可以先做一次PNA(power network analysis）–IR drop and EM 。
3、Placement -自動(dòng)放置標(biāo)準(zhǔn)單元
布局規(guī)劃后,宏單元、I/O Pad的位置和放置標(biāo)準(zhǔn)單元的區(qū)域都已確定,這些信息SE（Silicon Ensemble）會(huì)通過(guò)DEF文件傳遞給PC(Physical Compiler),PC根據(jù)由綜合給出的.DB文件獲得網(wǎng)表和時(shí)序約束信息進(jìn)行自動(dòng)放置標(biāo)準(zhǔn)單元,同時(shí)進(jìn)行時(shí)序檢查和單元放置優(yōu)化。如果你用的是PC +Astro，那你可用write_milkway, read_milkway 傳遞數(shù)據(jù)。
4、時(shí)鐘樹(shù)生成(CTS Clock tree synthesis)
芯片中的時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)要驅(qū)動(dòng)電路中所有的時(shí)序單元,所以時(shí)鐘源端門(mén)單元帶載很多,其負(fù)載延時(shí)很大并且不平衡,需要插入緩沖器減小負(fù)載和平衡延時(shí)。時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)及其上的緩沖器構(gòu)成了時(shí)鐘樹(shù)。一般要反復(fù)幾次才可以做出一個(gè)比較理想的時(shí)鐘樹(shù)—Clock skew。
5、STA 靜態(tài)時(shí)序分析和后仿真
時(shí)鐘樹(shù)插入后,每個(gè)單元的位置都確定下來(lái)了,工具可以提出Global Route形式的連線寄生參數(shù),此時(shí)對(duì)延時(shí)參數(shù)的提取就比較準(zhǔn)確了。SE把.V和.SDF文件傳遞給PrimeTime做靜態(tài)時(shí)序分析。確認(rèn)沒(méi)有時(shí)序違規(guī)后,將這來(lái)兩個(gè)文件傳遞給前端人員做后仿真。對(duì)Astro 而言,在detail routing 之后,用starRC XT 參數(shù)提取,生成的SPEF文件傳遞給PrimeTime做靜態(tài)時(shí)序分析,那將會(huì)更準(zhǔn)確。
6、ECO(Engineering Change Order)
針對(duì)靜態(tài)時(shí)序分析和后仿真中出現(xiàn)的問(wèn)題,對(duì)電路和單元布局進(jìn)行小范圍的改動(dòng)。
7、Filler的插入(padfliier, cell filler)
Filler指的是標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)和I/O Pad庫(kù)中定義的與邏輯無(wú)關(guān)的填充物,用來(lái)填充標(biāo)準(zhǔn)單元和標(biāo)準(zhǔn)單元之間,I/O Pad和I/O Pad之間的間隙,它主要是把擴(kuò)散層連接起來(lái),滿足DRC規(guī)則和設(shè)計(jì)需要。
8、布線(Routing)
布線是指在滿足工藝規(guī)則和布線層數(shù)限制、線寬、線間距限制和各線網(wǎng)可靠絕緣的電性能約束的條件下,根據(jù)電路的連接關(guān)系將各單元和I/O Pad用互連線連接起來(lái),這些是在時(shí)序驅(qū)動(dòng)(Timing driven ) 的條件下進(jìn)行的,保證關(guān)鍵時(shí)序路徑上的連線長(zhǎng)度能夠最小。
9、Dummy Metal的增加
Foundry廠都有對(duì)金屬密度的規(guī)定,使其金屬密度不要低于一定的值,以防在芯片制造過(guò)程中的刻蝕階段對(duì)連線的金屬層過(guò)度刻蝕從而降低電路的性能。加入Dummy Metal是為了增加金屬的密度。
10、DRC和LVS
DRC是對(duì)芯片版圖中的各層物理圖形進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)則檢查(spacing ,width),它也包括天線效應(yīng)的檢查,以確保芯片正常流片。LVS主要是將版圖和電路網(wǎng)表進(jìn)行比較,來(lái)保證流片出來(lái)的版圖電路和實(shí)際需要的電路一致。DRC和LVS的檢查–EDA工具Synopsy hercules/ mentor calibre/ CDN Dracula進(jìn)行的。Astro also include LVS/DRC check commands。
11、Tape out
在所有檢查和驗(yàn)證都正確無(wú)誤的情況下把最后的版圖GDSⅡ文件傳遞給Foundry廠進(jìn)行掩膜制造，也就是送去流片了。
以上就是本篇的關(guān)于芯片設(shè)計(jì)的全流程介紹，想了解更多EDA相關(guān)信息 歡迎掃碼關(guān)注小F（ID：iamfastone）獲取
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