20-缪宇飏.pdf

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1、基于开源IP/SoC和开源EDA工具的芯片全链条设计定制属于自己的RISC-V游戏掌机缪宇飏中国科学院计算技术研究所2024年8月23日2024 RISC-V中国峰会2030”三步走”规划第一步：开源SoC用3-5年为社区提供经过流片验证的高质量RISC-V开源核、开源SoC设计RISC-V处理器核IP、外围IP等第二步：用开源工具链构建开源SoC用5-7年逐步构建一套基于开源EDA工具链、开源IP、开源工艺库的开源SoC芯片设计流程将商业版工具、IP逐渐替换为开源版实现本科生用全开源工具开发开源芯片，带着自己芯片毕业第三步：用开源工具链自动化构建开源硬件用10-15年开发更智能、更自动化的开

2、源工具，提高设计验证效率形成开源芯片设计生态，降低芯片开发门槛面向国产28nm工艺构建全链条芯片设计的开源EDA平台培养学生“全链条芯片设计”和“软硬件协同设计”，独立解决问题已开展六期，累计报名人数超6000人，覆盖超350所高校开源EDA工具链芯片人才培养iEDA我们当前在开展的项目2022年4个批次，合计10颗芯片支持多种粒度的芯片集成方法支持从 spec定义到流片点亮支持常用的开源IPSoC&后端流片计划Design开发处理器核IP及一系列接口类IP，如SDRAM,UART,VGA,嵌入式 GPU,I2C,I2S等开源IP工程开发：基于设计文档编写RTL代码电路设计：将RTL代码经过逻

3、辑设计和工艺映射成网表版图设计：用EDA工具将设计好功能等网表物理化成GDS版图芯片制造：将设计好的版图通过光刻制造封装形成芯片RTL代码电路综合网表物理实现制造晶圆封装测试芯片产品module conv;reg 31:0 m0:8192;reg 12:0 pc;reg 31:0 acc;reg15:0 ir;alwaysbeginir=mpc;if(ir15:13=3b000)pc=mir12:0;else if(ir15:13=3b010)acc=-mir12:0;.芯片版图工程开发设计文档芯片全链条设计一、关于构建开源芯片全链条设计的思考市场的多样化需求，牵引了开源芯片的新机遇 需求牵引

4、：AIoT、工业物联网、5G通信、无人驾驶等形成了多样化芯片设计需求 技术驱动：人工智能和图计算等（芯片性能）、GPU和专用加速芯片（设计效率）人工智能和图计算等多样化芯片设计需求新型硬件和算力网络GPUFPGADSA需求和指标更加严苛和多样化芯片性能更高、流程更加自动化设计效率更高、研发周期更短芯片全链条设计面临的困境IP/SoC和EDA技术被商业公司掌握，无法促进该领域的快速发展技术跨度较大，缺少优秀的芯片前后端技术人才中高端IP授权费价格高昂，SoC集成需要工程师具备一定的技术基础国外EDA企业通过并购不断加强商业和技术垄断技术壁垒会形成一个神奇的“闭环”芯片全链条（商业）专业人才影响限

5、制如何破解芯片全链条技术的困境？问题定义：什么问题是有价值的和有意思的必要问题，痛点问题，以及国外有做但国内一直没做的问题流程构建：如何设计一套可用于芯片全链条设计的流程参考国外经验，取其精华去其糟粕，做本土化设计和新技术试点成果迭代：如何打开用户，让更多的人来用更多的测试用例，不同场景、规模和复杂度的芯片来打磨 成功经验表明，开源开放是构建繁荣的技术生态和产业生态的必要基础 开源IP/SoC简化芯片前端设计，提高设计效率，大大降低Bug出现 开源EDA可以使部分算法设计工作前移到芯片端 开源IP/SoC、EDA为相关领域的科学研究和人才培养，提供了很好的思路开源是支撑开放生态的重要保障领域代

6、表系统影响力体现操作系统Linux重要的基础软件，支撑了整个开源生态体系编译器LLVM、GCC移动操作系统Android虽然现在已闭源，但当年以开源为起点，统一了除iOS外的整个移动互联网生态人工智能Caffe、TensorFlowPytorch、PaddlePaddle整个 AI 技术生态体系的基石IP/SoC-一定基础（PULP Platform,lowRISC,LiteX）EDA 工具-基础薄弱（Verilator,OpenRoad，OpenDACS）共同特点：皆为重要的基础性平台，支撑各领域技术创新外，服务了巨大的产业经济FlowEDAIPSoC开源IP/SoC的价值基于开源IP实现S