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什么是通用数据模型?

新思科技 编辑部

2021年1月4日 / 阅读时间:3分钟

定义

“通用数据模型”这一术语在软件工程的许多方面都被使用。从宏观层面来看,软件系统可以被视为由两部分组成:

  1. 操作 对数据所采用的算法 
  2. 存储数据的逻辑基础设施

通用数据模型旨在对该逻辑基础设施进行标准化,以便许多相关应用程序能够操作 并共享同一数据。

关于将通用数据模型应用于电子设计自动化(EDA)软件,其目标是促进设计流程中相关环节之间的信息共享——这些环节通常操作 以顺序方式进行。一个例子是逻辑/物理实现流程,其中可能包括以下操作: 

  • 综合
  • 时序分析
  • 功耗优化
  • 时钟树 以及配电网络的建设
  • 布局 和布线

另一个例子是模拟与验证流程,其中可能包括以下操作: 

通用数据模型是如何工作的?

通用数据模型包含一组统一的元数据 ,从而使数据及其含义能够在不同应用程序之间共享。除了统一的元数据 之外,通用数据模型还包含一组标准化的、可扩展的数据模式,其中包括实体、属性、语义元数据 以及关系等元素。

在定义完通用数据模型的所有元素后,将开发用于访问和操作 数据的方法,以便所有应用程序都能使用这些相同的、标准化的流程。

通用数据模型的重要性

通用数据模型为提高软件开发 开发流程的效率提供了许多机会。开发人员可以开发新算法,而无需定义用于存储和操作 所需信息的数据结构。通用数据模型支持使用标准 结构存储信息,并使用标准 访问方法操作 数据。

设计流程集成还有另一个非常重要的方面,如果没有共同的数据模型,这一方面很难实现。在EDA流程中,早期阶段的工具通常需要调用后期阶段工具的估算结果,以提高早期阶段所用模型的准确性。例如,在进行逻辑综合时,从后端布局 和布线 工具中获取更准确的布局图以及布线 延迟,就是其中一个例子。

统一的数据模型使得这种数据共享成为可能。利用后期信息来指导早期决策的过程被称为“左移”方法。

通用数据模型还能显著提高设计流程的效率。如果没有通用数据模型,数据共享将变得非常困难。设计数据库必须从内部模型导出为标准 可读的格式,才能传递给下一款工具,由该工具将其编译成自己的数据模型。这一过程会增加运行时间,并可能导致信息丢失。此外,由于数据冗余,它还会占用更多的磁盘空间,这可能会给NFS文件系统带来挑战。 

通用数据模型的优势

统一的数据模型使EDA流程中早期和晚期的工具能够共享信息。这促进了“左移”设计方法的实施,从而使设计流程更加趋于一致且可预测,因为早期阶段的结果现在能够考虑到后期阶段的影响。物理综合的概念便是这种方法的一个例子,在该方法中,逻辑综合阶段会更准确地建模布局 信息和布线 延迟。 将RTL设计意图贯穿整个流程同样具有显著优势。例如,RTL设计意图可以使后期布局布线阶段的多位 重新合并 变得更加容易。如果没有这种设计意图,工具面对的将是一片需要进行布局布线的随机逻辑海洋。统一的数据模型还实现了“设计记忆”效应,即那些效果不佳的方法可以被记录下来,以便在未来类似的情况下加以避免。

收敛的设计流程可提高设计效率,减少返工,并缩短上市时间 。这对采用所设计芯片的系统的全生命周期盈利能力具有显著的积极影响。广泛采用经过充分开发的通用数据模型还带来了另一项重要益处。 每个芯片设计项目各不相同,每个设计团队也有应对这些独特挑战的具体方法。如果团队使用基于完善通用数据模型的工具,设计团队便能够制定自己的设计流程,并制定早期和后期数据共享的策略。

最终形成了一个完全针对目标且量身定制的设计流程。我们称之为“客户定义的超融合设计流程”。这是目前可用于满足复杂芯片设计项目精确需求的最强有力的工具之一。

通用数据模型和 新思科技

新思科技 Fusion Compiler™提供了一种基于通用数据模型的独特 RTL 到GDSII 数字实现解决方案。

FusionCompiler 提供了一套从 RTL 到GDSII 的创新的 流程,开启了数字设计实现的新纪元。该解决方案提供了前所未有的可预测结果质量,以应对业界最先进设计所带来的挑战。其统一架构在 RTL 到GDSII 的整个流程中共享技术,从而实现超融合设计流程,使结果质量提升 20%,并使结果产出时间缩短一半。

该技术的优势包括:

  • 单一、集成的数据模型架构,可提供无与伦比的容量、可扩展性以及生产力
  • 统一的RTL到GDSII 优化引擎,为实现最佳性能、功耗和面积效果开辟了新机遇
  • 内置签核时序、寄生参数 参数提取 以及功耗分析功能,以减少设计迭代次数
  • 利用多线程和分布式处理 技术实现全面并行化,以实现最大吞吐量
  • 领先的 代工厂 工艺认证 FinFET、全环栅 以及支持多图案化技术的设计

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