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2018年09月07日 | 比特微楊作興:全定制設計的幾大優勢

發布者:溫馨陽光 來源: EEWORLD關鍵字:比特微  楊作興 手機看文章 掃描二維碼
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不久前,媒體報道了比特大陸和比特微之間的愛恨情仇。


比特大陸一直靠S7礦機(1385芯片)和S9礦機(1387芯片)支撐市場。然而,提供這兩款芯片設計思路的核心技術人員,并非來自比特大陸的開發團隊,而是來自于清華大學工程物理系博士楊作興,而楊作興的出走,正是比特大陸近年來出現技術瓶頸的重要原因之一。


楊作興為深圳比特微電子科技有限公司董事長,其生產的神馬礦機,被比特大陸以侵犯專利為由告上法院。


兩者多次對簿公堂。最終,國家知識產權局專利復審委員給出裁定結果,比特大陸專利無效。


楊作興此前接受參訪時表示:“我覺得我的全定制方法學特別適合做比特幣芯片。我就去找詹克團,告訴了他我這個全定制設計方法學怎么用。和詹克團介紹完之后,他希望我留下,加入公司,最后是以兼職的工作方式用全定制設計方法學幫他們設計了S7礦機(1385芯片)和S9礦機(1387芯片)這兩款芯片。”


楊作興解釋稱,全定制方法學,對設計人員的要求很高,需要一流設計工程師,經過項目磨煉后,才可以慢慢把握。方法學的優化主要體現在四個方面:CELL的優化,PLACEMENT的優化,時鐘優化和門級網表優化。從螞蟻礦機S9到神馬礦機M10, 同樣的工藝條件下,性能超越了一倍,就是方法學具體實現的某些部分在不停的超越。

近日,在集微網峰會上,楊作興作為嘉賓,再次詳細講解了全定制設計的優勢所在。

楊作興表示,全定制設計和傳統芯片設計流程相比,主要由三點不同,包括采用自己的單元庫,利用單元庫寫門級網表以及手動布線。這么做的優勢主要是在局部特殊場景下,可以實現更優的面積、功耗、功能等。“實際上高通、蘋果等公司的手機芯片都會用全定制設計方法學,只不過宣傳的很少。”楊作興說道。


楊作興以三組實驗數據證明了全定制的優勢。


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180nm 900MHz RFID Tag芯片是楊作興的一次重要嘗試,這個并不是完全的全定制設計,而是手動把幾千門的邏輯手動寫了一遍門級網表,實現了5倍的功耗優化,面積優化達到了2倍。

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28nm BTC挖礦芯片上,使用全定制方法后的神馬M3礦機,功耗優化接近3倍,成本優化達到了4倍多。

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16nm上,神馬M10功耗優化同樣達到了接近3倍之多,成本優化為2倍。


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楊作興分別以CELL,手動Placement,時鐘和手動門級網表四個關鍵點,分析了全定制設計和APR直接的區別。“對于時鐘來說,傳統的設計方法是時鐘同步誤差越小越好,而對于全定制來說,并不存在時鐘同步問題,就像我們工作,如果完全錯峰出行,效率會更高。”楊作興說道,“而對于門級網表來說,傳統芯片設計是邏輯設計和物理設計分開,這樣寫代碼的人不知道單元庫是什么,而版圖工程師也不知道邏輯功能是什么,這中間有很大隔閡,而全定制設計在寫代碼的時候就要知道所寫庫的面積、功耗、速度等方面,選擇更優化的方式。在設計庫的時候,也需要考慮跟誰連,線有多長,速度是多少,功耗多少,所以全定制是采取前后端耦合共同設計的方式。”


楊作興表示,在摩爾定律下,工藝取得了長足進步,但帶來的好處卻越來越少。“從28納米到16納米,面積縮小了40%,速度提高了30%到40%。功耗卻沒有變。在28納米之前好處是功耗降一半,面積降一半多,速度提高一倍多,但現在這種好事已經一去不復返了。我們渴望摩爾定律能持續延續,但現在產業遇到了瓶頸。近幾十年來,一直是代工廠,帶動行業迅猛發展,但他們現在累了,該輪到設計工程師為產業作貢獻了。在半導體產業遇到瓶頸的時候,希望我們設計師扛起大旗繼續前行,這里面有很大的空間,這個空間能夠使摩爾定律再前行五年十年。”楊作興說道。


楊作興表示,全定制設計方法學首先會在虛擬貨幣和AI領域成為主要方法學,隨后會逐步擴展到手機、PC、服務器和IOT領域。“全定制設計雖然是手動,但是也進入到模塊化的概念,只是跟以前模塊概念不一樣,以前的模塊只有邏輯信息,沒有物理信息,現在除了邏輯信息,還有物理信息。”楊作興強調道。


楊作興總結道:“虛擬貨幣領域中國從2013年開始參與,到2015年時,中國力量開始領先,到今天2018年時,全世界虛擬貨幣只有中國力量。所以如果大家未來努力嘗試,繼續堅持,全制定方法學可以幫助中國力量成為世界半導體產業中的中堅力量。”

關鍵字:比特微  楊作興 引用地址:比特微楊作興:全定制設計的幾大優勢

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