深度报告：芯片设计EDA 2.0时代，三大路径搞定六(3) - 电子设计工程杂志社投稿

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深度报告：芯片设计EDA 2.0时代，三大路径搞定六(3)

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二、三大关键路径，EDA即将进入2.0时代

报告将EDA2.0定义为：“于开放的工具和行业生态，实现自动化和智能化的芯片设计及验证流程，并提供专业的软硬件平台和灵活的服务，以支持任何有新型芯片应用需求的客户快速设计、制造和部署自己的芯片产剖呛竽Χ墒贝酒杓品⒄沟奈蠢捶较颍迪諩DA2.0也不是一个0和1的状态变化，而是基于目前的EDA1.X不断采用创新改进满足快速发展的芯片行业需求，是EDA行业长期发展的目标。

EDA2.0的未来包括芯片设计全行业、全流程、全工具的多方面改进，需要全行业的共同努力。本文的目标是尝试抛砖引玉，总结能帮助实现EDA2.0的一些关键路径，具体可以包括三个方面：

1、开放标准化

在Accellera、IEEE、RISC-V等全球标准化组织、EDA或IP厂商、学术界、以及开源社区等推动下， EDA领域已经有了很多统一标准、开源项目、开放接口定义。但是整体来看，很多标准没有得到工具厂商的统一支持，各工具的私有接口和数据经常无法互通等问题，导致EDA1.X的流程比较封闭和碎片化，结果就是设计自动化和定制化很困难，第三方工具和算法模型也很难扩展。

EDA2.0的芯片设计流程，需要在EDA1.x基础上，进一步增强各环节的开放程度：

工具软件接口 (API)更开放：EDA2.0工具，需要开放更多的软件API接口。比如提供内部计算的钩子函数调用 (hook) API接口，可以让客户定制自己的插件功能，增加前处理或中间处理步骤；还可以提供软件功能调用的API接口，不同的工具通过API调用可以形成运行时(runtime)的自动化，用户能够自己去集成多个来源的工具。

数据格式开放或数据访问接口开放：通过开放和标准的数据格式或数据访问接口连通EDA2.0流程和生态。用户或第三方的定制化工具、智能算法模型可以绕过EDA工具直接访问数据，为用户或自动化流程去优化EDAT具的原有功能。数据的开放和联通也意味着来源不同的EDAT具有可能在一个项目内定制为最符合设计团队项目需求的最佳流程。

EDA软件针对更多硬件平台的开放：随着通用计算平台的发展，在X86处理器之外逐渐出现了ARM、RISC-V、GPGPU、NPU等异构硬件，EDA软件也需要调整自己的软件架构，在不同的场景和算法中使用更合适的硬件平台，这样的开放可以给用户带来优化的效率和成本。

芯片内外部的总线和接口标准化：芯片产业界已经形成的各种接口和IP互联互通标准，会在EDA2.0中进一步扩展，并有针对性的提高对标准接口和总线的高层次设计和高层次验证方法学支持。

商业EDA与开源EDA的结合：IP领域里已经涌现出很多高质量的开源项目，比如opencore项目和一些 RISC-V处理器的开源实现；同时开源EDAI具也在稳步发展，特别是在高校和学术界得到了很多实际项目应用，也支持了EDAA才的培养。同时更开放的商业EDA工具也可以结合开源项目，并分享一定的成果回到开源项目中去，发展出开源与商业相结合的生态。

未来EDA产业的开放和标准化不仅仅由EDA厂商或标准化组织决定，而应该由产业链上游的EDA生态和下游的业界共同定义：从系统厂商、芯片厂商到EDA厂商的全产业生态来共同制定开放的标准。基于这些开放接口和株淮，EDAT商、用户、第三方都可以以需求为导向进行定制，方便流程自动化和AI智能处理的集成。

2、智能化EDA设计

在开放和标准化的前提下，EDA2.0的目标是要从现有的EDA1.0过程中大幅减少芯片架构探索、设计、验证、布局布线等工作中的人力占比，将过去的设计经验和数据吸收到EDA工具中，形成智能化的EDA设计。智能是指广义上的一切减少人力投入的改进，包括高度并行化的EDA计算和求解空间探索、设计自动化、数据模型化、以及近年来热门的机器学习等都是智能化的方向。

这些已经成为EDA先进发展方向的研究热点，例如美国国防高级研究计划局（DARPA）已经提出了IDEA （Intelligent Design of ElectronicAssets）计划，其第一步的目标就是能够自动从HDL设计生成GDSII物理版图这个流程，最终目标是实现“24小时全自动设计迭代智能化的部分方向如下：

智能化的设计需求分析：基于统一的IR （中间表达层）表示和编译优化技术，以及近年来飞速发展的AI算法，可以辅助EDA2.0工具去支持系统应用厂商更自然地描述”需要在什么约束条件下做什么样的芯片”，并智能转换为硬件芯片规格的描述和对IP模块的部分参数配置，减少系统工程师和芯片工程师之间互相淘通理解的工作最。

文章来源：《电子设计工程》网址: http://www.dzsjgc.cn/zonghexinwen/2021/0613/1362.html