国芯崛起:从香江到硅谷

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第88章 “盘古”效率革命 - 设计流程的重塑

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“启明二号”(Phoenix)的成功Tape-out,不仅是启明芯在MP3 SoC领域迈出的关键一步,更在公司内部,悄然引发了一场关于“效率”的革命。这场革命的核心驱动力,正是那个一直被寄予厚望、并在“启明二号”设计中初露锋芒的自研EDA工具——“盘古”。

在“启明二号”项目结束后,李志远带领的“盘古”EDA团队并没有停歇。他们立刻对“盘古”P&R(布局布线)引擎在项目中实际应用的数据和反馈,进行了全面而深入的复盘分析。而分析的结果,足以让整个公司,尤其是那些曾经对自研EDA持怀疑态度的人,感到震惊。

在一份由李志远亲自撰写、提交给林轩和公司技术委员会,一个由林轩、顾维钧、陈家俊、李志远等核心技术负责人组成的内部决策机构的报告中,一组组详实的数据,清晰地勾勒出了“盘古”带来的效率提升:

关键模块P&R迭代次数显着减少: 报告选取了“启明二号”中五个复杂度最高、时序最关键的数字模块(包括USB控制器核心、DSP加速单元、存储器控制器接口等)作为样本。数据显示,在使用商业EDA工具(Cadence SE)时,这些模块为了达到时序收敛目标,平均需要进行8到12次的P&R迭代优化。而当后端工程师尝试使用“盘古”P&R引擎后,平均迭代次数骤降至3到4次!这意味着大量的设计时间和人力被节省下来。

工具运行时间大幅缩短: 对于同等规模和复杂度的模块,“盘古”P&R引擎的平均运行时间,相比市面上的商业工具,缩短了约40%!这主要得益于其更先进、更优化的核心算法(如林轩启发的启发式模拟退火结合机器学习思想)以及针对启明芯内部服务器集群进行的并行计算优化。运行时间的缩短,意味着工程师可以更快地得到结果,进行更多的设计尝试,从而加速整个设计进程。

更高质量的设计结果(QoR): 更令人惊喜的是,在某些“硬骨头”模块上,“盘古”不仅更快,而且结果更好!报告中特别提到了两个案例:一个是某个高速接口模块,商业工具反复优化都无法完全消除时序违例,而“盘古”一次就成功收敛,并留有正裕量;另一个是DSP加速单元,在满足所有时序约束的前提下,“盘古”生成的布局面积比商业工具小了5%,这意味着更低的芯片成本和功耗。

对设计流程的积极影响: 报告还引用了多位参与“启明二号”项目的后端工程师的反馈。像张伟这样的年轻工程师表示:“‘盘古’虽然现在还是命令行操作,但感觉它的算法更‘聪明’,特别是在处理拥塞和复杂时钟树方面,比SE更有效率。而且它生成的日志信息也更清晰,更容易定位问题。”

另一位资深工程师则评价道:“‘盘古’让我们在后端物理实现阶段有了更多的选择和武器。以前遇到难题只能死磕商业工具的参数,现在可以试试‘盘古’,往往能带来意想不到的效果。这确实改变了我们的工作方式。”

报告最后给出了一个保守的估算:综合考虑迭代次数减少、运行时间缩短以及问题解决效率的提升,“盘古”P&R引擎的应用,至少为“启明二号”项目的后端物理设计阶段,节省了三到四周的宝贵时间!

这份报告在技术委员会内部传阅时,引起了巨大的反响。

顾维钧这位一向严谨的模拟电路专家,看完报告后也忍不住赞叹:“志远,你们这个‘盘古’,真是了不起!能够在这么短的时间内,在P&R这个核心领域取得如此大的突破,甚至在实际项目中展现出超越商业工具的潜力,这在业界是难以想象的!”

陈家俊作为直接受益者,更是激动不已:“是啊!节省三到四周!这对于我们这种需要快速迭代、抢占市场窗口的产品来说,简直是无价之宝!有了‘盘古’,我们以后设计芯片的底气就更足了!”

林轩则露出了欣慰的笑容。他当初力排众议,投入巨资和资源豪赌自研EDA,看中的正是这种潜力。“志远,报告我看了,数据很扎实,结论令人振奋。这充分证明了我们当初的战略决策是完全正确的!”

他接着说道:“但我们不能满足于此。‘盘古’目前还只是在P&R的特定环节、特定模块上展现了优势。我们的目标,是打造一个覆盖芯片设计全流程(从前端综合到后端验证)的、高效、智能、自主可控的EDA平台!这次的成功,应该成为我们加速前进的新起点!”

李志远立刻汇报了“盘古”团队的下一步计划:“林总,各位领导,我们已经根据‘启明二号’项目的反馈,制定了下一阶段的研发重点。首先,是继续优化和完善P&R引擎,提升其处理更大规模设计(千万门级甚至更高)的能力和稳定性,并开发更友好的图形用户界面(GUI),降低使用门槛。其次,我们将正式启动逻辑综合(Logic Synthesis)引擎的研发,这是EDA流程中另一个至关重要的环节,目标是能够将RTL代码高效地转化为高质量的门级网表。同时,我们也会在静态时序分析(STA)、形式验证(Formal Verification)以及低功耗设计辅助等方面,继续投入研发力量,逐步补齐‘盘古’工具链的短板。”

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