AI 在数字电路设计的各个环节中正扮演着越来越重要的角色。以下是基于 以 RTL 为节点的数字电路设计流程,详细讲述 AI 技术如何在每个环节中发挥作用,助力芯片设计效率提升和质量优化。
1. 系统级设计(System-Level Design)
AI 的作用:加速架构探索与优化
核心挑战:
- 在芯片设计初期,设计团队需要根据需求定义芯片的架构,包括功能模块划分、数据路径设计等。这一过程往往依赖设计者的经验和试验反复,耗时耗力。
AI 解决方案:
- 架构探索:
- AI 使用强化学习或遗传算法,探索不同架构配置(如模块分布、接口设计、存储方案)下的性能、功耗和面积(PPA)权衡。
- 例如,谷歌 TPU 的架构优化就部分依赖强化学习技术。
- 自动模块划分:
- AI 根据目标功能和性能需求,分析并建议模块划分方案,避免人力手动设计的低效和潜在错误。
- 功耗和性能预测:
- 使用机器学习模型预测设计在不同工作负载下的功耗和性能表现,提前发现瓶颈。
2. RTL 设计(Register Transfer Level Design)
AI 的作用:辅助代码生成与优化
核心挑战:
- RTL 编写需要高度专业的技能,稍有不慎就可能导致设计错误或效率低下。
AI 解决方案:
- 自动生成 RTL 代码:
- 自然语言处理(NL