自定義開發、高收斂度，Fusion Compiler顛覆芯片創新

順序化、分隔化的芯片設計時代已經結束。在先進工藝節點下，布局會影響性能，性能會影響功耗，而布線則會影響每一個方面。要想解決這些挑戰，則需要設計任務交錯進行。例如，將設計后期的布線信息提供給初期使用的綜合工具，提高收斂能力，這種技術通常稱為左移（Shift-Left）。

過去，為了滿足某些特定流程的要求，左移技術需要經過冗長的過程才能實現特定的部分技術在不同工具之間的傳輸。盡管這種技術有效，但每個客戶的設計流程具有獨特性，如果采用相同的流程，設計效率就會受到限制，設計團隊無法基于統一的共享數據模型輕松創建定制的超高收斂設計流程。而現在，情況發生了很大變化。

技術基礎

自2018年起，新思科技開始探索由客戶開發的、具有超高收斂度的設計流程，并成功推出了Fusion Compiler RTL-to-GDSII解決方案，它是業界唯一一個能夠真正意義上將RTL-to-GDSII解決方案高度集成到同一個平臺的工具，且可以將邏輯綜合和物理實現統一在同一個數據庫中，并具有良好的可拓展性 。其中的物理實現引擎是研發團隊重新研發的，這些最優的邏輯和物理設計引擎被整合到一個統一的平臺，從而能夠真正的交付給客戶完整的RTL-to-GDSII設計流程。此外，可靠的黃金簽核引擎與通用數據模型集成在一起，可以使物理設計實現工具與簽核工具具有很好的一致性，這些經驗證的引擎可以在Fusion Compiler流程中的任何位置直接訪問。

該RTL-to-GDSII解決方案為我們的客戶提高生產力和靈活性鋪平了道路。我們一系列的技術創新也使得客戶在芯片設計流程中具有了顛覆性的創新能力。 數據顯示，客戶的最終設計質量提高了20%，得到結果的時間縮短了2倍，而這僅僅是開始。借助單一可擴展的數據模型，客戶現在可以使用統一的界面控制RTL-to-GDSII的整個流程，這使得客戶有史以來第一次能夠根據自己的特定需求來創建超高收斂度的設計流程。 不得不說，這樣的結果是非常令人興奮的。

由客戶開發的超高

收斂度設計流程正式面世

改變絕非易事，摒棄過去行之有效的方法是很困難的，芯片設計流程也是如此。此前，設計團隊往往需要長達數年的努力，為高度復雜的設計任務開發腳本、驗證技術文件、并驗證最終結果。新技術雖然有望實現設計流程的巨大進步并帶來競爭優勢，但轉向新技術則是一個循序漸進的過程，需要謹慎行事。

已有大量客戶開始將現有的分散設計流程轉移到統一平臺上，即可實現基于軟件架構的PPA和效率優勢。最早的一批客戶已經進入生產部署階段，其中不少客戶已經準備開啟芯片設計的新篇章。現在，客戶可以通過控制設計流程的收斂性來打造更優秀的芯片。

以下是一些客戶的真實創新案例。

通過統一的物理綜合

來提高邏輯和物理一致性

一家移動通信領域的半導體公司希望統一邏輯綜合和布局流程，如自動版圖設計。該公司使用Fusion Compiler統一界面創建了統一的物理綜合流程，以實現以下目標：

● 更好的PPA

● 更快的運行時間

● 更好的邏輯和物理一致性

下圖總結了該客戶在Arm Cortex-A73上取得的設計結果，各方面指標都得到了全面的改進。

綜合前進行設計規劃

提高收斂能力

一家高性能計算公司希望在預綜合階段對通過RAM的關鍵信號線進行預布線和緩沖器（buffer）插入，這樣做的目標是：

● 提高時序并改善關鍵信號線的擁塞

● 無需調用多個工具/界面

同樣，該流程采用Fusion Compiler統一界面進行開發，開發結果總結如下表所示。這也是通過方法學的創新實現巨大收益的成功案例。

通過布局前的時鐘綜合

來改善時序一致性

一家數據中心網絡公司希望在布局之前創建早期的H樹時鐘主干線，以實現以下目標：

● 更好的PPA

● 改善時序收斂能力

下圖總結了使用Fusion Compiler統一界面的結果。在這一案例中，總負余量 (TNS) 成功改善了50%。

通過基于布局的

邏輯優化來提高PPA

一家數據中心網絡公司希望在布局之前創建早期的H樹時鐘主干線，以實現以下目標：

● 提高結果質量，加快運行時間

● 提高時鐘樹綜合的設計輸入

實現結果如下表所示，該公司同樣實現了全面的改進，達成了所有的目標。

未來展望

機器學習和預測可為芯片設計流程帶來巨大益處。例如，Fusion Compiler采用機器預測來加快實現理想的優化解決方案，并防止DRC/時序在下游出現意外。機器學習的有效性直接取決于訓練數據的質量。除了在之前的設計迭代階段或項目中積累的大數據外，我們還有機會在流程的初期、在同一個運行過程中、或針對當前的設計版本來強化訓練數據，這對于下游操作非常重要。

我們對上述客戶取得的成效深感欣慰。我們已做好充足準備，協助更多客戶打開自定義開發超高收斂度設計流程的新世界大門。目前，所有客戶都能自由地對設計流程進行創新。

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