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面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的EDA设计流程与专用工具链.docx
资料介绍
面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的EDA设计流程与专用工具链
摘要
存算一体芯片的独特架构——将计算单元嵌入存储阵列——对传统EDA设计流程提出了全新的挑战。传统基于冯·诺依曼架构的EDA工具无法有效优化存算一体芯片中数据流与计算逻辑的耦合设计。本文针对存算一体芯片的EDA设计需求，系统分析了存算一体芯片设计流程的特殊性，提出了面向存算一体架构的专用EDA工具链方案，包括存算单元库建模、存算阵列布局布线、存算协同仿真和存算专用物理验证四个核心模块。通过建立存算一体器件的行为级模型，将仿真速度提升100倍以上，并在28nm工艺节点下完成了存算一体芯片的完整设计流程验证，为存算一体芯片的高效开发提供了EDA工具层面的解决方案。
一、存算一体芯片的设计挑战
1.1 传统EDA工具的局限性
传统EDA工具基于"存储单元+计算单元分离"的假设设计，无法处理存算一体芯片中存储与计算在物理层面的深度融合。具体问题包括：存算单元的SPICE模型缺乏标准库支持、存算阵列的布局布线需要同时考虑存储密度和计算延迟、存算协同仿真需要跨域耦合。
1.2 设计流程的特殊性
存算一体芯片的设计流程需要包含以下特殊环节：存算单元的自定义库开发、存算阵列的物理设计优化、存算协同的功能验证和存算专用的功耗分析。
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