এএসআইসি ডিজাইন কীভাবে এফপিজিএ এইচডিএল সংশ্লেষণের থেকে আলাদা?


42

জিলিনেক্স আইএসই, ল্যাটিক্স ডায়মন্ড ইত্যাদি এফপিজিএ / এইচডিএল সরঞ্জাম স্যুটগুলির সাথে আমার কিছু অভিজ্ঞতা ছিল The

আমি কয়েকজনকে শুনেছি ASIC নকশাটি খুব আলাদা। দুটি বড় ধরণের এএসআইসি, গেট লেভেল এএসআইসি এবং ট্রানজিস্টর স্তরের এএসআইসির জন্য ব্যবহৃত টুলসেটগুলি কী কী? আমি উচ্চ স্তরের সংশ্লেষের সরঞ্জামগুলি যেমন ক্যাটপল্ট সি এবং ক্যাডেন্স সি থেকে সিলিকন সন্ধান করেছি, তবে আমি এখনও কোনও চেষ্টা করি নি। আপনি কি ASIC / FPGA ক্ষেত্রের বিভিন্ন ধরণের সরঞ্জামগুলি ব্যাখ্যা করতে পারেন যা আদর্শ এইচডিএল কর্মপ্রবাহকে পরিবর্তন / গতি বাড়িয়ে তুলতে পারে?

উত্তর:


39

সাধারণত ASIC নকশা কাজের জটিলতা এবং পরিমাণের কারণে একটি দল প্রচেষ্টা। আমি কয়েকটি ধাপ ধাপে সমান্তরালে বা ক্রম বহির্ভূতভাবে সম্পূর্ণ করা যেতে পারে যদিও, কয়েকটি ধাপের অর্ডার দেব। আমি প্রতিটি কাজের জন্য যে সরঞ্জামগুলি ব্যবহার করেছি তার তালিকা প্রদর্শন করব তবে এটি এনসাইক্লোপিডিক হবে না।

  1. একটি সেল লাইব্রেরি তৈরি করুন। (অথবা, সবচেয়ে প্রসেস গেট লাইব্রেরি যে বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ আছে। আমি এই কথা বলতে হবে, যদি না আপনি জানেন আপনি এমন কিছু বিষয় যা পাওয়া যায় না প্রয়োজন।) এই জন্য একাধিক ড্রাইভ শক্তি দরজা নকশা জড়িত অনেক যুক্তিবিজ্ঞান ফাংশন হিসাবে প্রয়োজন, ডিজাইনিং প্যাড ড্রাইভার / রিসিভার হিসাবে, এবং কোনও ম্যাক্রো যেমন অ্যারের গুণক বা মেমরি। একবার প্রতিটি কক্ষের জন্য স্কিম্যাটিক ডিজাইন এবং যাচাই করা হয়, শারীরিক বিন্যাস ডিজাইন করা আবশ্যক। আমি ব্যবহার করেছি সুরপ্রবাহ শিল্পাদিকৌশলে দক্ষ , এই প্রক্রিয়ার জন্য যেমন এনালগ সার্কিট সিমুলেটর সহ স্পেকটের এবং HSPICE

  2. সেল লাইব্রেরি বৈশিষ্ট্যযুক্ত। (আপনার কাছে যদি কোনও তৃতীয় পক্ষের গেট লাইব্রেরি থাকে তবে এটি সাধারণত আপনার জন্য করা হয়)) আপনার গ্রন্থাগারের প্রতিটি কক্ষকে স্ট্যাটিক সময় বিশ্লেষণ (এসটিএ) এর সময় সারণী তৈরি করতে অবশ্যই সিমুলেট করা উচিত। এর মধ্যে সমাপ্ত সেল নেওয়া, আসুরা , ডিভা বা ক্যালিবার ব্যবহার করে লেআউট প্যারাসিটিকগুলি বের করা এবং বিভিন্ন ইনপুট পরিস্থিতি এবং আউটপুট লোডের অধীনে সার্কিট অনুকরণের অন্তর্ভুক্ত। এটি প্রতিটি গেটের জন্য একটি সময় মডেল তৈরি করে যা আপনার এসটিএ প্যাকেজের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। টাইমিং মডেলগুলি সাধারণত লিবার্টি ফাইল ফর্ম্যাটে থাকে। আমি সিলিকন স্মার্ট এবং লিবার্টি-এনসিএক্স ব্যবহার করেছিসমস্ত প্রয়োজনীয় শর্ত অনুকরণ করতে। মনে রাখবেন যে বেশিরভাগ সফ্টওয়্যারটি সঠিকভাবে কাজ করার জন্য আপনার সম্ভবত "সবচেয়ে খারাপ ক্ষেত্রে", "নামমাত্র" এবং "সেরা কেস" এর সময়কালের মডেলগুলির প্রয়োজন হবে।

  3. আপনার নকশা সংশ্লেষিত। উচ্চ স্তরের সংকলকগুলির সাথে আমার অভিজ্ঞতা নেই, তবে দিন শেষে সংকলক বা সংকলক শৃঙ্খলা অবশ্যই আপনার উচ্চ স্তরের নকশা গ্রহণ করে একটি গেট-লেভেল নেটলিস্ট তৈরি করতে পারে। তাত্ত্বিক সিস্টেমের পারফরম্যান্সে সংশ্লেষণের ফলাফলটি আপনি প্রথম উঁকি দিচ্ছেন এবং যেখানে ড্রাইভ শক্তি সম্পর্কিত সমস্যাগুলি প্রথম সম্বোধন করা হয়েছে। আমি আরটিএল কোডের জন্য ডিজাইন সংকলক ব্যবহার করেছি।

  4. আপনার নকশাটি স্থান এবং রুট করুন। এটি সিনথেসাইজার থেকে গেট-লেভেল নেটলিস্টটি নেয় এবং এটিকে একটি দৈহিক নকশায় রূপান্তরিত করে। আদর্শভাবে এটি প্যাড-টু-প্যাড লেআউট উত্পন্ন করে যা মনগড়া করার জন্য প্রস্তুত। হাজার হাজার ডিআরসি ত্রুটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে করতে আপনার পিঅ্যান্ডআর সফ্টওয়্যারটি সেট করা সত্যিই সহজ, সুতরাং এই পদক্ষেপে সমস্ত মজা এবং গেমস নয়। বেশিরভাগ সফ্টওয়্যার ড্রাইভ শক্তি সম্পর্কিত সমস্যা পরিচালনা করে এবং নির্দেশিত হিসাবে ক্লক ট্রি তৈরি করবে। কিছু সফ্টওয়্যার প্যাকেজগুলির মধ্যে রয়েছে অ্যাস্ট্রো, আইসি সংকলক, সিলিকন এনকাউন্টার এবং সিলিকন এনসেম্বেল। স্থান এবং রুট থেকে শেষ ফলাফল হ'ল চূড়ান্ত নেটলিস্ট, চূড়ান্ত বিন্যাস এবং নিষ্কাশিত বিন্যাস পরজীবনী।

  5. পোস্ট-লেআউট স্ট্যাটিক সময় বিশ্লেষণ। এখানে লক্ষ্যটি হ'ল আপনার ডিজাইনটি আপনার সময় নির্দিষ্টকরণের সাথে মেলে এবং এতে কোনও সেটআপ, হোল্ড, বা গেটিংয়ের সমস্যা নেই। যদি আপনার নকশার প্রয়োজনীয়তাগুলি কঠোর হয় তবে আপনি এখানে বেশিরভাগ সময় ব্যয় করতে পারেন এখানে ত্রুটিগুলি ঠিক করতে এবং আপনার পিঅ্যান্ডআর সরঞ্জামটিতে ফিক্সগুলি আপডেট করে। আমরা ব্যবহৃত চূড়ান্ত এসটিএ সরঞ্জামটি ছিল প্রাইমটাইম

  6. লেআউটের শারীরিক যাচাইকরণ। পিএন্ডআর সরঞ্জাম দ্বারা একটি বিন্যাস তৈরি হয়ে গেলে, আপনাকে যাচাই করতে হবে যে নকশাটি প্রক্রিয়া নকশার বিধিগুলি (ডিজাইনের বিধি চেক / ডিআরসি) পূরণ করে এবং লেআউটটি স্কিম্যাটিকের সাথে (লেআউট বনাম স্কিম্যাটিক / এলভিএস) মেলে। লেআউটটি সঠিকভাবে ওয়্যার্ড হয়েছে এবং উত্পাদনযোগ্য তা নিশ্চিত করার জন্য এই পদক্ষেপগুলি অনুসরণ করা উচিত। আবার কিছু শারীরিক যাচাইকরণ সরঞ্জাম হ'ল আসুরা , ডিভা বা ক্যালিবার

  7. চূড়ান্ত নকশা সিমুলেশন। জটিলতার উপর ভিত্তি করে, আপনি ব্যবহার করে একটি ট্রানজিস্টার পর্যায়ের সিমুলেশন করতে সক্ষম হতে পারে স্পেকটের বা HSPICE , একটি "দ্রুত মসলা" সিমুলেশন ব্যবহার HSIM , অথবা একটি সম্পূর্ণরূপে ডিজিটাল সিমুলেশন ব্যবহার ModelSim বা VCS । আপনার এসটিএ বা পিঅ্যান্ডআর সরঞ্জামের সাহায্যে বাস্তবসম্মত বিলম্বের সাথে একটি সিমুলেশন তৈরি করতে সক্ষম হওয়া উচিত।

বিদ্যমান গেটের লাইব্রেরি দিয়ে শুরু করা একটি বিশাল সময় সাশ্রয়কারী পাশাপাশি মেমোরি, একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার বা বিকল্প প্রসেসিং ব্লকগুলির মতো আপনার নকশাকে উপকৃত কোনও ম্যাক্রো ব্যবহার করে। ডিজাইনের জটিলতা পরিচালনা করাও একটি বড় অংশ - একক ঘড়ির নকশায় একাধিক ক্লক ডোমেন সহ সার্কিটের চেয়ে যাচাই করা সহজ হবে।


2
যেহেতু আপনি ভার্চুওসো উল্লেখ করেছেন, ক্যাডেন্স ডিজাইনটির জন্য একটি সম্পূর্ণ সরঞ্জামচেন সরবরাহ করে (আমার মনে হয় এটি ওপাস নামে পরিচিত), যেখানে স্কিমেটিক্স থেকে শুরু করা, একক কোষকে ছিনিয়ে নেওয়া, পরজীবী প্রভাবগুলি মূল্যায়ন করা, এটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত করা এবং তারপরে এটি উপরের স্তরে তৈরি করা সম্ভব ।
ক্লাবচিও

1
আমি মনে করি প্রতিটি বড় বিক্রেতা একটি সম্পূর্ণ সরঞ্জামচেন সরবরাহ করে। আমরা আমাদের সরঞ্জামচেইনে একাধিক বিক্রেতাকে ব্যবহার করে শেষ করেছি এবং সেভাবে আমরা সেই সরঞ্জামগুলি ব্যবহার করতে পারি যা আমরা সবচেয়ে বেশি পরিচিত ছিলাম বা সেরা শিল্প খ্যাতি পেয়েছিলাম।
ডাব্লু 5 ভিও

1
লাইব্রেরি বা ডিজাইন কিট সহায়তার জন্য বাছাইয়ের সরঞ্জামগুলি কার্যত প্রয়োজন। আপনি যদি কোনও নির্দিষ্ট সফ্টওয়্যারটির সমর্থিত সংস্করণ ব্যবহার না করে থাকেন তবে কিছু অসম্পূর্ণতা আপনার নকশাটি মেরে ফেলতে পারে বা আপনাকে মিথ্যা পাঠ্য দিতে পারে। বলা হচ্ছে, ইডিএর বিশাল সংখ্যক সরঞ্জাম আমি ইউনিক্স / লিনাক্স সিস্টেমে চালিত দেখেছি। বেশিরভাগের কাছে খাড়া শেখার বক্ররেখা থাকে।
ডাব্লু 5 ভিও

1
নিবন্ধন করুন আপনি যতটা আপনার প্রযুক্তির সীমানা (এএসআইসি / এফপিজিএ) সীমাবদ্ধ করবেন সেই পদক্ষেপগুলি তত বেশি সমালোচিত। বলা হচ্ছে, tools সরঞ্জামগুলির ASIC সংস্করণগুলি আপনাকে সমস্যায় পড়ার জন্য আরও অনেক দড়ি দেয়।
ডাব্লু 5 ভিও

1
নোট করুন যে 1 এবং 2 ডিজাইনের সাধারণ অংশ নয়। এই পদক্ষেপগুলি তথাকথিত "প্রক্রিয়া যোগ্যতার" একটি অংশ, এবং ফলাফলগুলি (সম্পূর্ণরূপে বৈশিষ্ট্যযুক্ত গ্রন্থাগারগুলি) এফএবি ভেন্ডর সরবরাহ করে। তবে কিছু সংস্থাগুলি "ফুল কাস্টম ডিজাইন" করছে এবং তাদের নিজস্ব 1 এবং 2 সম্পূর্ণ করতে হবে।
আলে.কেনস্কি

7

W5VO থেকে উত্তর ব্যাক এন্ড উপর ফোকাস থাকে, এবং এই হল ASIC এবং FPGA প্রবাহিত মধ্যে একটি প্রধান পার্থক্য; তবে এটি ডিজিটাল ডিজাইনের যাচাইয়ের অংশটি বাদ দেয়।

সিলিকনে ডিজাইন পাওয়ার জন্য যখন এক মিলিয়ন ডলার এবং আরও বেশি দাম পড়তে পারে এবং আপনি এফপিজিএর তুলনায় এএসআইসি-তে আরও অনেক ব্যবহারযোগ্য গেটগুলি প্যাক করতে পারেন, তখন আপনি সিমুলেটর ফার্মগুলি চালিত ওয়ার্কস্টেশনের সামনে ল্যাব এবং পিসিবি'র থেকে অনেক বেশি সময় ব্যয় করবেন you এবং অনুকরণকারী এবং লেখার পরীক্ষাগুলি এটির উত্পাদনের জন্য প্রকাশের আগে একটি ASIC নকশাকে আরও পুরোপুরি যাচাই করার জন্য। এফপিজিএ ডিজাইনাররা তাদের পরীক্ষার একটি বড় অংশ সিস্টেমে এফপিজিএ ব্যবহার করে এটি করার অংশ হয়ে যায়।


আমি যুক্ত করব যে ডিজিটাল ডিজাইনারের জন্য বেসিক ওয়ার্কফ্লো ASIC এবং এফপিজিএর মধ্যে খুব বেশি আলাদা নয় তবে এএসআইসি উপলব্ধ ম্যাক্রো / মাইক্রো উপাদান, স্থাপন এবং রাউটিংয়ের ক্ষেত্রে অনেক বেশি নমনীয়তা রাখে, যখন এফপিজিএ তাদের প্রাক-গড়া লজিক ব্লকে সীমাবদ্ধ থাকে এবং আন্তঃসংযোগ টপোলজিতে সীমিত। সুতরাং এফপিজিএ ASIC এর পারফরম্যান্স স্তরে পৌঁছতে পারে না এবং কিছুটা ভিন্ন ডিজাইনের সমাধানগুলি নির্দেশ করতে পারে।
আলে.চেনস্কি

হাই আলী চেন যদি ডিজিটাল ডিজাইন এবং ডিজিটাল যাচাইকরণ পৃথক বলে মনে করা হয় তবে এফপিজিএ বনাম এএসআইসির জন্য বিশুদ্ধরূপে ডিজিটাল ডিজাইনের প্রবাহটি আরও কাছাকাছি, তবে আমি উল্লেখ করেছি যাচাইকরণে দুর্দান্ত বিচ্ছেদ রয়েছে। :-)
প্যাডি 3118
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.