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旨在降低芯片设计成本,ASIC设计中各个阶段需要

来源:http://www.tessiz.com 作者:澳门威斯尼人平台登陆 时间:2019-11-04 02:40

Sundari 的答案是:“这是一个针对如何组建片上系统 (SoC) 的算法解决方案。它基于数学图论和网络算法来优化片上系统 (SoC) 上进行的工作。从公司的发展宗旨来看,我们不是一家片上网络 (NoC) 公司,相反,我们重新定义片上系统 (SoC) 的设计方式。”

图:NetSpeed CEO桑达尔Sundari Mitra(左)和英特尔高级副总裁Jim Keller

“eFPGA是令人兴奋的新工具,它使SoC架构师可以使他们的芯片更加灵活和可重新配置。” Robert Blake表示。

  7.Tape-Out

该团队将 NocStudio 设计为一个图形工具,采用源于计算机网络和电信的最优路径算法使片上系统 (SoC) 的设计自动化。架构师将 IP 模块放到左视窗中,NocStudio 生成各个 IP 之间的链路,并生成为综合编辑器定义 IP 模块的脚本。NocStudio 不是布局和布线的工具,但可称为「具有物理识别」。为了尽量减少各个 IP 模块之间的总线,必须知道在真正的片上系统 (SoC) 设计时这些模块应布局在哪些地方。对于习惯使用脚本的架构师而言,该工具也同步生成可在第三个视窗编辑和修改的脚本。

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Robert Blake同时还表示,公司可以提供Speedster®7t的IP,使该产品可以嵌入到用户的芯片产品当中。Robert Blake表示,FPGA是可以有效实现IP化的。eFPGA具有易用性,降低使用门槛,可以快速满足用户多样化的需求,无论是系统级还是芯片级都可以支持。这在人工智能时代非常重要,特别是在边缘侧计算中受到欢迎。事实上,现在有更多用户在寻问我们FPGA 的IP问题。相信未来将有越来越多IP化的FPGA被应用。

  1.包括系统结构分析设计、RTL编码以及功能验证;

“英特尔一直是NetSpeed的重要客户,我很高兴能再次加入该公司," Mitra在一份声明中称。在Mitra早期职业生涯当中,曾担任英特尔芯片设计师。

英特尔表示,收购NetSpeed将有助于改进其芯片设计工具。NetSpeed提供了高度可配置、综合产品,可以帮助英特尔更快、更经济地设计、开发和测试新的片上系统(system-on-chip,SoC),同时有助于英特尔设计、开发并测试能够将一个完整的工作系统放在一块单晶硅片上的一体机芯片。NetSpeed团队将加入英特尔的硅工程事业集团(Silicon Engineering Group),该集团由英特尔高级副总裁兼芯片设计师吉姆·凯勒(Jim Keller)领导。NetSpeed联合创始人兼首席执行官Sundari Mitra将担任英特尔副总裁继续领导她的团队,并向凯勒汇报工作。

去年,赛灵思在其2018开发者大会上发布了业界首款7nm自适应计算加速平台 产品Versal。ACAP 的核心是新一代的 FPGA 架构,并结合了分布式存储器与硬件可编程DSP 模块、一个多核 SoC 以及一个或多个软件可编程且同时又具备硬件灵活应变性的计算引擎。从Versal ACAP的推出可以看出,赛灵思正在试图改变以往以FPGA为单一核心的状况,而是朝着异构计算平台化发展,希望以此将不同种类的算法分配到更合适的异构引擎当中。新平台可以支持更多应用,适应不同的开发者。正如赛灵思细分核心市场副总裁Yousef Khalilollahi所言:“单独一个计算体系结构,无法满足当今最苛刻的应用所需要的性能和功耗需求。在后摩尔定律时代,异构计算是唯一的发展之路。”英特尔:面向云端提供综合性解决方案

  2.逻辑综合、PreLayoutSTA以及形式验证(RTL代码与逻辑综合生成的Netlist之间);

另外一点就是,Sundari 曾经联合创立了 Prism Circuits,这是一家开发高速串行器的创业公司,2009 年被 MoSys 公司以 2000 万美元收购 (收购价格与 2007 年的 Snowbush 相同,但Prism Circuits 的创立时间要晚得多)。由于 NocStudio 基于与网络采用的算法类型相同的算法,因此才华出众的 Sailesh Kumar 成为了联合创始人之一,他早前曾经在思科和华为工作过,具有很强的网络系统背景。NocStudio 的目标一开始就很明确,那就是必须要处理缓存一致性片上系统设计的问题,这也正是 Joe Rowlands 加入了该公司管理团队的原因 (Joe目前拥有80项缓存一致性和存储子系统方面的专利)。

“英特尔正在设计更多具有更专业特性的产品,对于英特尔架构师和我们的客户来说,都非常令人兴奋。”英特尔高级副总裁凯勒在一份声明中表示,“但我们面临的挑战是,在控制设计时间和成本的同时,如何更为广泛的综合IP块,从而获得最佳性能。NetSpeed成熟的芯片网络技术解决了这一挑战,值得庆贺的是,现在我们获得了他们的知识产权和专业知识。”

近日,Achronix公司发布新的系列产品Speedster®7t,其力图将FPGA的可编程性与ASIC的布线结构和计算引擎相结合,通过对二维片上网络,以及高密度全新机器学习处理器模块阵列等的集成,简化用户设计,以应对人工智能机器学习应用的需求。“Speedster7t系统将数学函数、存储器和可编程性整合到机器学习处理器中,再结合交叉芯片、二维NoC结构,可以确保整个器件中数据自由流动。而在人工智能机器学习应用中,内存带宽就是一切,Speedster7t在这方面可以提供令人印象深刻的性能指标。”Achronix Semiconductor总裁兼首席执行官Robert Blake表示。

[1] 转载地址:

听起来很棒,但 NocStudio 真的很高效吗?

据科技博客VentureBeat北京时间9月11日报道,芯片厂商英特尔周一对外宣布,其收购了总部位于加州圣何塞的NetSpeed Systems公司,收购价格暂未披露。

澳门威斯尼人平台登陆,因此,近年来FPGA的应用正在领域不断拓展,市场规模也不断扩大。研调机构Global Market Insights的报告称,2022年FPGA规模可望超过99.8亿美元。而Semico Research预测,仅在人工智能应用中,FPGA的市场规模将在未来4年内增长3倍,达到52亿美元。赛灵思:异构计算平台化发展

  4.形式验证(逻辑综合的Netlist与带有CT信息的Netlist之间)、STA;

根据 NetSpeed 的创始人兼首席执行官 Sundari Mitra 的说法,她决定创立 NetSpeed 的原因是要解决架构师和设计人员几十年来一直面对的问题,那就是如何弥合架构和流片之间的差距。Sundari 认为 NocStudio 具有构造自纠正的特性,解决片上系统 (SoC) 的综合问题。NocStudio是一种高阶工具 (高于 RTL 综合),其理念是将综合的优势应用于片上系统 (SoC) 的设计。那么其工作原理是怎样的?

NetSpeed Systems成立于2011年,为SoC设计人员提供具有可扩展、一致性、基于网络芯片(NoC)知识产权。NetSpeed的NoC工具实现了SoC前端设计的自动化,并能生成可编程的、综合的高性能、高效解决方案。“英特尔一直是NetSpeed的重要客户,我很高兴能再次加入该公司," Mitra在一份声明中称。在Mitra早期职业生涯当中,曾担任英特尔芯片设计师。未来英特尔将遵守NetSpeed现有的客户合同,但NetSpeed将成为其内部资产。据悉,英特尔资本是NetSpeed Systems的投资方之一。

不同于CPU、GPU等在移动时代快速实现IP化的发展趋势,进而被嵌入到各种SoC当中。嵌入式FPGA一直没有成为市场的主流。不过,随着云计算、人工智能时代的到来,eFPGA的市场接受度有望进一步提升,成为FPGA产品的主要发展趋势之一。

  5.DetailedRouting,DRC;

来源:内容由 公众号 半导体行业观察(ID:icbank)综合自凤凰网科技和NetSpeed官网,谢谢。

文章来源:凤凰科技

特别是这些年人工智能的崛起,依靠的是深度神经网络算法大型多层的网络模型,典型的有循环神经网络和卷积神经网络为代表。这样的模型一次推断(inference)通常需要数十亿甚至上百亿次的运算,而在线的服务系统的响应时间在毫秒量级。这就意味着每秒上万亿次甚至百万亿次的运算性能,同时对器件的体积、功耗还有一定的约束。这使得我们期待数据中心的高性能计算硬件应当具备如下优势:低延迟,低开销和规模化。在数据中心,FPGA 相比 GPU 的核心优势在于低延迟,使用 FPGA 来加速的话,只需要微秒级的 PCIe 延迟。对通信密集型任务,FPGA 相比 CPU、GPU 的优势就更大了。

  ASIC设计流程可以粗分为前端设计和后端设计,如果需要更细的划分,可以分成如下几个步骤:

当你看到 NetSpeed 的 NocStudio 设计工具时,首先你会想到:“嗯,NetSpeed 是一家新的片上网络 (NoC) IP 公司”。这样的认知是否正确呢?答案可以是对的,也可以是错的。对的是因为 NocStudio 实际上生成片上网络 (NoC)。错的是因为公司的目标远比仅仅提供全新片上网络 (NoC) 解决方案要远大得多。

对于英特尔来说,其对FPGA的发展策略则是更多地整合到多种处理器产品组合当中,面向云端提供综合性的计算解决方案。在日前举办的“英特尔公司中国媒体纷享会”上,英特尔中国研究院院长宋继强提出“超异构计算”概念,其中就包括了在未来芯片架构设计上进行灵活性的组合部署,实现CPU、FPGA、GPU等处理器的组合,显示了英特尔基于其在云计算上的强大实力,正将服务器CPU与FPGA的加速功能进行整合。FPGA正越来越深入的嵌入到英特尔云端处理解决方案当中。英特尔数据中心事业部副总裁Caroline Y. Chan也表示,随着5G网络的建设,像是快速部署无线网络、确保网络性能、建置虚拟化环境等,都是必须完成的工作。而FPGA的优势十分明显,在实现网络虚拟化加快当中势必会使用到它。另外,其可编程的特性也为网络新增功能提供了更多灵活性与可扩展性。嵌入式FPGA:市场接受程度将大幅提升

基本的ASIC设计流程

NetSpeed Systems成立于2011年,为SoC设计人员提供具有可扩展、一致性、基于网络芯片(NoC)知识产权。NetSpeed的NoC工具实现了SoC前端设计的自动化,并能生成可编程的、综合的高性能、高效解决方案。

FPGA作为一种可编程逻辑器件,具有善长数据并行计算、更加灵活和低延迟的特点,随着云计算、人工智能时代的到来,已经从最初诞生时的电子设计外围器件,逐渐演变为数字系统的核心。目前全球主要FPGA厂商,如赛灵思、英特尔等结合自身发展策略,使FPGA展现出不同的新趋势。人工智能应用,FPGA市场4年增3倍

  1. 结构及电气规定。
  2. RTL级代码设计和仿真测试平台文件预备。
  3. 为具有存储单元的模块插进BIST(Design For test 设计)。
  4. 为了验证设计功能,进行完全设计的动态仿真。
  5. 设计环境设置。包括使用的设计库和其他一些环境变量。
  6. 使用 Design Compiler工具,约束和综合设计,并且加进扫描链(或者JTAG)。
  7. 使用 Design Compiler自带静态时序分析器,进行模块级静态时序分析。
  8. 使用 Formality工具,进行 RTL级和综合后门级网表的 Formal Verification。
  9. 版图布局布线之前,使用PrimeTime工具进行整个设计的静态时序分析。
  10. 将时序约束前标注到版图工具。
  11. 时序驱动的单元布局,时钟树插进和全局布线。
  12. 将时钟树插进到DC的原始设计中。
  13. 使用 Formality,对综合后网表和插进时钟树网表进行 Formal Verification。
  14. 从全局布线后的版图中提取出估算的时间延时信息。
  15. 将估算的时间延时信息反标注到Design Compiler或者 Primetime。
  16. 在Primetime中进行静态时序分析。
  17. 在Design Compiler中进行设计优化。
  18. 设计的具体布线。
  19. 从具体布线的设计中提取出实际时间延时信息。
  20. 将提取出的实际时间延时信息反标注到Design Compiler或者Primetime中。
  21. 使用Primetime进行版图后的静态时序分析。
  22. 在 Design Compiler中进行设计优化(假如需要)。
  23. 进行版图后带时间信息的门级仿真。
  24. LVS和DRC验证,然后流片。

NetSpeed团队将加入英特尔的硅工程事业集团(Silicon Engineering Group),该集团由英特尔高级副总裁兼芯片设计师吉姆·凯勒(Jim Keller)领导。NetSpeed联合创始人兼首席执行官Sundari Mitra将担任英特尔副总裁继续领导她的团队,并向凯勒汇报工作。

云计算、人工智能的应用发展,对芯片的计算力提出了更高要求,FPGA由于可以同时进行数据并行和任务并行计算,同时更务更大的灵活性,很多使用通用处理器或 ASIC难以实现的底层硬件控制操作, 利用 FPGA 可以很方便的实现。因此,近年来FPGA受到越来越多的关注和应用。

典型的ASIC设计流程(详细)

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参考文献:

NetSpeed究竟是干什么的?

面对越来越拓展的应用趋势,各FPGA厂商也在推出不同的解决方案。这些解决方案,既反应了不同厂商面对新市场需求所形成不同的发展策略,也对于FPGA的技术趋势形成不同影响。

       ASIC 的复杂性不断提高,同时工艺在不断地改进,如何在较短的时间内开发一个稳定的可重用的ASIC芯片的设计,并且一次性流片成功,这需要一个成熟的ASIC 的设计方法和开发流程。本文结合NCverilog,DesignCompile,Astro等ASIC设计所用到的EDA软件,从工艺独立性、系统的稳定性、复杂性的角度对比各种ASIC的设计方法,介绍了在编码设计、综合设计、静态时序分析和时序仿真等阶段经常忽视的问题以及避免的办法,从而使得整个设计具有可控性。

在理解 NocStudio 之前,有必要了解 NetSpeed 技术团队的背景。首先是 Sundari,她很久之前就开始与英特尔合作,自此之后参与了数十个片上系统流片,面临过诸如在流片前 (不够幸运的话在流片后) 发现死锁等最后一刻的问题。

Achronix公司是嵌入式FPGA的代表性公司,虽然公司规模远远无法与前两者相比,但是依然代表一种发展方向。eFPGA是指将一个或多个FPGA以IP的形式嵌入ASIC,ASSP或SoC等芯片中的发展模式。eFPGA的特色之一是易用性,它降低了客户集成FPGA加速器的门槛。客户通过定制其逻辑、Ram和DsP资源需求,可以将多个IP进行组合,以便为特定的应用创建优化的可编程功能。

  6.PostlayoutSTA,带有反标延迟信息的门级仿真;

今天是《半导体行业观察》为您分享的第1704期内容,欢迎关注。返回搜狐,查看更多

  3.Floorplan、Placement、ClockTree插入以及全局布线(GlobalRouting)

NetSpeed提供了高度可配置、综合产品,可以帮助英特尔更快、更经济地设计、开发和测试新的片上系统(system-on-chip,SoC),同时有助于英特尔设计、开发并测试能够将一个完整的工作系统放在一块单晶硅片上的一体机芯片。

  当然,这还是一个比较粗的流程,其中每个步骤还可以分得更细,通常所说的前端设计主要包括上述流程中的1,2,4,6这几个部分。同时,这个流程是一个迭代的过程。

NetSpeed CEO 桑达尔Sundari Mitra(左)和英特尔高级副总裁Jim Keller

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责任编辑:

原标题:英特尔收购NetSpeed,旨在降低芯片设计成本

未来英特尔将遵守NetSpeed现有的客户合同,但NetSpeed将成为其内部资产。据悉,英特尔资本是NetSpeed Systems的投资方之一。

“英特尔正在设计更多具有更专业特性的产品,对于英特尔架构师和我们的客户来说,都非常令人兴奋。”英特尔高级副总裁凯勒在一份声明中表示,“但我们面临的挑战是,在控制设计时间和成本的同时,如何更为广泛的综合IP块,从而获得最佳性能。NetSpeed成熟的芯片网络技术解决了这一挑战,值得庆贺的是,现在我们获得了他们的知识产权和专业知识。”

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因此 NocStudio 是首个前端优化设计工具,Sundari 认为此类工具将成为当今片上系统 (SoC) 设计的必然趋势,就像以前的软件编辑器和 RTL 综合一样。

据科技博客VentureBeat北京时间9月11日报道,芯片厂商英特尔周一对外宣布,其收购了总部位于加州圣何塞的NetSpeed Systems公司,收购价格暂未披露。英特尔表示,收购NetSpeed将有助于改进其芯片设计工具。

上图中,我们可以看到真实使用场景下芯片的逐级优化:布局、层级、布线和信道优化,从而生成优化的片上系统 (SoC)。不仅线路长度和寄存器的数量得到了优化,使布局和布线变得更加轻松顺利,而且据称最终的片上系统 (SoC) 所消耗的功率比采用 AMBA AXI 总线生成的功率少 60%。

半导体行业迟早必然会迎来极为类似 NocStudio 的前端设计工具。要求可扩展、高性能并具有构造自纠正特性的片上系统 (SoC) 总线的架构师应考虑 NetSpeed 的技术,尤其是设计对缓存一致性有要求的情况下。

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