Cтраница 1
Кремниевые компиляторы являются примером специализированных систем автоматического проектирования, основанного на адаптации множества возможных проектных решений к имеющимся средствам проектирования. Эта адаптация заключается во введении элементов унификации и регулярности в проектируемые структуры. [1]
Создание кремниевых компиляторов требует развитого банка данных о логических, схемотехнических и топологических решениях, расположенных по иерархическому принципу. Важной их особенностью является высокая эффективность проектирования ( без ошибок) при малом привлечении людских ресурсов. [2]
В кремниевых компиляторах обычно используют как идеи трансляции описаний разных аспектов и иерархических уровней, так и экспертные знания. [3]
В кремниевых компиляторах в качестве исходных данных задается либо описание алгоритма, который должна реализовать СБИС и который представлен в виде некоторой микропрограммы, либо описание схемы на языке уровня регистровых передач. Результатом работы кремниевого компилятора должно быть описание топологии кристалла, выдаваемое в форме управляющей информации для оборудования, изготовляющего фотошаблоны слоев СБИС. Все операции по преобразованию исходных данных в окончательный результат выполняются автоматически: это разбиение исходного описания на фрагменты, трансляция фрагментов исходной информации в фрагменты функциональной схемы и далее в фрагменты топологической схемы, выбираемые из заранее разработанного набора типовых ячеек, трассировка межсоединений, перевод топологии в управляющую информацию для фотонаборных установок. Библиотеки типовых ячеек тщательно отрабатываются предварительно с помощью средств автоматизации схемотехнического и топологического проектирования. Кремниевая компиляция уступает по показателю использования площади кристалла, но выигрывает по оперативности и стоимости проектирования по сравнению с автоматизированным проектированием СБИС. [4]
Отметим, что исходные данные ( ТЗ) для обычных САПР и кремниевых компиляторов отличаются. В первом случае указываются функции БИС и количественные требования к ее функциональным параметрам, во втором - описание БИС на языке высокого уровня. [5]
Кремниевое компилирование базируется на использовании языка высокого уровня для описания проектируемой системы, целевого языка для описания возможностей кремниевой технологии и создании кремниевого компилятора для полностью автоматической трансляции сообщения с языка описания системы в безошибочную топологическую информацию. Целью кремниевого компилирования является получение работоспособных СБИС в предельно сжатые сроки, невзирая на некоторую неоптимальность кристаллов СБИС по плотности упаковки и характеристикам. [6]
СБИС, совместно со значениями соответствующих параметров. Кремниевый компилятор сначала синтезирует топологию ядра, состоящего из иерархически организованного набора ячеек одинаковой размерности и необходимых информационных шин, затем генерирует управляющую часть СБИС. [7]
В кремниевых компиляторах в качестве исходных данных задается либо описание алгоритма, который должна реализовать СБИС и который представлен в виде некоторой микропрограммы, либо описание схемы на языке уровня регистровых передач. Результатом работы кремниевого компилятора должно быть описание топологии кристалла, выдаваемое в форме управляющей информации для оборудования, изготовляющего фотошаблоны слоев СБИС. Все операции по преобразованию исходных данных в окончательный результат выполняются автоматически: это разбиение исходного описания на фрагменты, трансляция фрагментов исходной информации в фрагменты функциональной схемы и далее в фрагменты топологической схемы, выбираемые из заранее разработанного набора типовых ячеек, трассировка межсоединений, перевод топологии в управляющую информацию для фотонаборных установок. Библиотеки типовых ячеек тщательно отрабатываются предварительно с помощью средств автоматизации схемотехнического и топологического проектирования. Кремниевая компиляция уступает по показателю использования площади кристалла, но выигрывает по оперативности и стоимости проектирования по сравнению с автоматизированным проектированием СБИС. [8]
Для отдельных видов комбинационных схем ( например, программируемых логических матриц) задача решена математически. В системах автоматизированного проектирования типа кремниевый компилятор задача логического синтеза решается с применением методов искусственного интеллекта с помощью экспертных систем, хотя и возможен формализованный подход. [9]
В области CAD технология знаний применяется, например, в проектировании схем СБИС. Наиболее развитые системы, так называемые кремниевые компиляторы ( silicon compiler), способны автоматически порождать непосредственно из высокоуровневого функционального описания схемы расположения слоев. [10]
Примерами программ для проектирования layout a могут служить высокоуровневое средство планирования кристалла вместе с редактором масок L-Edit и интерактивная программа MAGIC, разработанная в Калифорнийском университете. В MAGIC используется концепция Мида-Конвея, предложенная для реализации в кремниевых компиляторах, возможны автоматическая трассировка и выявление нарушений проектных норм при вносимых в проект изменениях. [11]
Алгоритмы трансформации описаний разных аспектов широко используются в действующих САПР. Так, па основе соответствий между функциональным и структурным описаниями строятся программы так называемых кремниевых компиляторов в САПР больших интегральных схем. В кремниевом компиляторе каждой функциональной ячейке ставится в соответствие определенная конструктивная ячейка. Трансформация описаний лежит также в основе формального синтеза функциональных схем ЭВМ по заданным алгоритмам функционирования. Другим примером является функционирование систем изготовления конструкторской документации, в которых формализовано преобразование результатов конструкторского проектирования в графическое изображение, выполняемое по правилам проекционного черчения. [12]
Алгоритмы трансформации описаний разных аспектов широко используются в действующих САПР. Так, па основе соответствий между функциональным и структурным описаниями строятся программы так называемых кремниевых компиляторов в САПР больших интегральных схем. В кремниевом компиляторе каждой функциональной ячейке ставится в соответствие определенная конструктивная ячейка. Трансформация описаний лежит также в основе формального синтеза функциональных схем ЭВМ по заданным алгоритмам функционирования. Другим примером является функционирование систем изготовления конструкторской документации, в которых формализовано преобразование результатов конструкторского проектирования в графическое изображение, выполняемое по правилам проекционного черчения. [13]
СБИС наибольшее внимание привлекает кремниевое компилирование. Кремниевое компилирование ( КРЕМКОМ) - это новая методология полностью автоматического проектирования, позволяющая проектировщику идти от представления проектируемого объекта на функционально-логическом уровне до компонентного уровня. Подробнее ИНСАПР, ССАПР и кремниевые компиляторы рассмотрены в гл. [14]
Отличие состоит в том, что участие пользователя необходимо на этапе введения ТЗ и в том случае, когда САВПР неспособна решать поставленную проблему. В последнем случае задача решается в интерактивном режиме работы или с помощью ИНСАПР или ССАПР. Такие системы близки системам искусственного интеллекта. Это множество топологических форм должно удовлетворять кремниевому синтаксису и воспроизводить необходимое сообщение на этом кремниевом языке. Проект должен также удовлетворять электрическим ограничениям, так как вся технология основывается на электронных свойствах полупроводников. Для указанного кремниевого языка высокого уровня необходимо создание своего кремниевого компилятора для полностью автоматической трансляции с языка описания требуемой системы ( сообщения) в безошибочную топологическую информацию. [15]