文獻標識碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.209801
中文引用格式: 邊少鮮,Micheal Feng,David Yue,等. Innovus機器學習在高性能CPU設計中的應用[J].電子技術應用,2020,46(8):54-59,63.
英文引用格式: Bian Shaoxian,Micheal Feng,David Yue,et al. Innovus machine learning application in performance CPU design[J]. Application of Electronic Technique,2020,46(8):54-59,63.
0 引言
摩爾定律揭示了集成電路的集成度和技術節(jié)點的飛速發(fā)展,這使得芯片設計的復雜度和數(shù)據(jù)量快速上升,尤其是芯片的物理設計更是涉及海量的數(shù)據(jù)和信息,且運行時間和設計周期漫長,迭代一次的時間和資源代價很大,這對設計師的經(jīng)驗與能力要求很高。機器學習如今在各個領域都有廣泛的應用,其能學習數(shù)據(jù)規(guī)律建立模型從而快速推斷結果[1]。如果能在物理設計中應用機器學習挖掘設計規(guī)律,且基于推斷的求解來進行物理設計,可加速芯片設計。國內(nèi)外很多學者在此方面有了成功的研究,包括PAN D Z等詳細介紹的在物理設計中應用機器學習[2]。LI B使用機器學習由全局布線線預測詳細布線結果[3]。TSMC在物理設計中應用機器學習的兩款芯片分別可使頻率提升40 MHz和減少20 000時鐘門控單元等[4]。
本文基于Cadence Innovus工具建立應用機器學習進行延時優(yōu)化的物理設計流程,研究7 nm工藝下不同層金屬的特性,設置三個實驗組單元延時優(yōu)化、線延時優(yōu)化、單元和線延時同時優(yōu)化與傳統(tǒng)物理設計流程進行對比分析。同時將應用機器學習進行延時優(yōu)化的物理設計流程應用到更大規(guī)模,設計復雜度更高的ARM架構的一款CPU設計中,均得到了很好地性能優(yōu)化。最終確定了兩款模塊芯片均采用Innovus機器學習進行延時優(yōu)化的物理設計流程。
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作者信息:
邊少鮮1,Micheal Feng1,David Yue1,欒曉琨1,蔡 準2,蔣劍鋒1
(1.天津飛騰信息技術有限公司,湖南 長沙410000;2.上??请娮涌萍加邢薰?,上海201204)