应用指南

芯片布局规划和设计中的人工智能

学习型芯片布局研究在既定目标和约束条件下为电路组件选择物理位置。

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  1. 概述
  2. 深入探讨
  3. 现实世界的实施
  4. 人工智能在芯片布局规划和设计中的未来
  5. 付诸实践
  6. 不断探索
  7. 常见问题

概述

所引用的强化学习结果和代理成本描述的是特定的研究系统,而不是最优布局或完整自动化芯片签核的保证。

深入探讨

Floorplanning and placement assign physical locations to circuit components on a chip canvas. A netlist describes components and their interconnections, while a floorplan describes where those components are placed. The physical-design objective involves constraints and measures such as wiring, congestion, area, timing and power, which should not all be equated with one easily computed reward. A Graph Placement Methodology for Fast Chip Design reports a reinforcement-learning approach under its studied netlists and comparisons. Google’s accompanying research description treats macro placement as successive actions: place a macro, update the partial layout, and choose a subsequent location. Its stated 2020 implementation then places standard-cell clusters through a force-directed procedure. That division of work is more precise than saying that one neural network directly completes every step of chip manufacture. Training uses fast approximate signals because detailed downstream evaluation can be expensive. The official Circuit Training project documents proxy wirelength, congestion and density. A proxy can help compare candidates, but a low value does not certify manufacturability or complete timing and routing closure. Half-perimeter wirelength estimates a net’s wiring from its enclosing rectangle: its horizontal extent plus vertical extent. For pin coordinates (0,0),(4,0),(4,3), that estimate is 4+3=7 coordinate units. Actual routed wirelength can differ. The environment also checks location feasibility, including overlap constraints and blockages. Its can-place-node operation asks whether a node can occupy a grid location; it is not a score proving global optimality. Benchmarks should identify the netlist, constraints, baseline, optimization budget and downstream evaluation used.

现实世界的实施

将电路组件和互连表示为网表图。

追踪策略在芯片画布上的连续宏单元布局。

将快速布局代理与后期的物理设计评估进行比较。

检查提议的宏单元位置是否与禁止的阻塞区域重叠。

人工智能在芯片布局规划和设计中的未来

布局实验可以将学习到的策略与记录电路和约束条件下的强基准方法进行比较。有用的报告应包括快速代理结果以及与预期布局相关的下游物理设计检查。研究可以调查跨网表、操作顺序、表示和优化预算的迁移,而不假设某种策略能完美泛化。当保留版本和实验配置时,开源实现有助于复现。此类工作可以改进设计过程的一部分,同时与完整的芯片验证、制造或保证的自我改进硬件周期保持区别。

付诸实践

为什么这很重要

  • 构建选择. 应用级设计决定了人工智能是否能改善实际结果。
  • 团队与工作流程. 良好的工作流程集成可以创造用户值得信赖的生产力收益。
  • 风险与安全. 范围明确的用例可以减少变更疲劳和实施风险。

留意

  • 将损坏的流程自动化可能会加剧现有问题。
  • 团队可能会过度自动化并消除所需的人工判断。
  • 如果不持续评估输出,质量可能会出现偏差。

后续步骤

  1. 绘制当前工作流程并确定摩擦最大的步骤。
  2. 在完全自动化之前定义人工检查点。
  3. 对用户进行提示、升级路径和质量标准方面的培训。
  4. 跟踪任务级结果以确认持续价值。

不断探索

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常见问题

什么是 AI 在芯片平面规划和设计中的应用?

学习型芯片布局研究在既定目标和约束条件下为电路组件选择物理位置。所引用的强化学习结果和代理成本描述的是特定的研究系统,而不是最优布局或完整自动化芯片签核的保证。

芯片平面规划或布局做出什么物理决策?

位置与互连和物理约束相互作用;没有单一的布局评分能涵盖所有签核要求。

应如何解读所引用论文中关于在数小时内生成竞争性平面规划的报告?

报告的速度必须保留其实验背景和范围。

AI如何构建布局问题?

代理一次放置一个宏块,在每次新放置之前观察部分布局,就像棋盘游戏中的移动一样。

图神经网络学习的“网表”是什么?

网表描述了组件及其互连; GNN 对其进行编码,以便该策略可以推广到新芯片。

引用的“循环训练”(Circuit Training)项目记录了哪些快速客观信号?

这些代理支持布局搜索,但不能替代完整的物理设计验证。