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什麼是「通用資料模型 」?

新思科技 編輯部

2021年1月4日 / 閱讀時間 3 分鐘

定義

「通用資料模型」一詞在軟體工程的許多層面中皆被使用。從高層次來看,軟體系統可視為由兩部分組成:

  1. 對資料進行運算的演算法 
  2. 用來儲存資料的邏輯基礎架構

通用資料模型 (應用層服務架構)旨在將該邏輯基礎架構標準化,以便許多相關應用程式能夠在同一套資料上運作並共享該資料。

關於將通用資料模型 應用於電子設計自動化(EDA)軟體,其目標在於促進設計流程中相關部分之間的資訊共享,這些部分通常以順序方式運作。其中一個例子是邏輯/物理實現流程,該流程可能包含以下操作: 

  • 綜述
  • 時序分析
  • 功耗最佳化
  • 時鐘樹與電源分配網路的生成
  • 佈局與走線

另一個例子是模擬與驗證流程,其中可能包含以下操作: 

通用資料模型 是如何運作的?

通用資料模型 包含一套統一的元資料,使資料及其涵義能在不同應用程式間共享。除了統一的元資料外,通用資料模型 還包含一套標準化且可擴展的資料模式,其中包含實體、屬性、語義元資料及關聯等項目。

一旦定義了通用資料模型 的所有元素,便會開發用於存取及處理資料的方法,以便所有應用程式都能使用這些相同的標準化程序。

的重要性通用資料模型

通用資料模型 (資料結構與演算法)為提升軟體開發流程的效率開闢了許多機會。開發人員無需事先定義用於儲存及處理所需資訊的資料結構,即可開發新的演算法。通用資料模型 提供使用標準結構儲存資訊,並透過標準存取方法對資料進行操作的能力。

設計流程整合還有另一個非常重要的面向,若沒有「後端佈置與佈線工具」(通用資料模型 ),此面向將難以實現。在 EDA 流程中,早期階段的工具若能取得後期階段工具的估算結果,往往有助於提升早期階段所用模型的準確性。例如,在進行邏輯合成時,從後端佈置與佈線工具取得更精確的佈局圖及佈線延遲,便是其中一個例子。

「通用資料模型 」可實現此類資料共享。利用後期階段的資訊來輔助早期階段決策的過程,稱為「左移」方法。

通用資料模型 亦能大幅提升設計流程的效率。若缺乏通用資料模型 ,資料共享將變得極為困難。設計資料庫必須從內部模型匯出為標準可讀格式,才能傳遞給下一道工具,再由該工具將其編譯成自身專屬的資料模型。此過程不僅會增加執行時間,還可能導致資訊遺失。此外,由於資料冗餘,此過程會佔用更多磁碟空間,這可能對 NFS 檔案系統造成挑戰。 

的優點通用資料模型

「設計意圖傳遞」(通用資料模型 )可讓 EDA 流程中的早期與後期工具共享資訊。這有助於推動「左移」(shift-left)設計方法,使設計流程更具收斂性且更易預測,因為早期階段的結果現在能夠將後期階段的影響納入考量。所謂的「左移邏輯合成」(實體合成 )——即在邏輯合成階段更精確地建模佈置資訊與佈線延遲——便是此方法的一個實例。 將 RTL 設計意圖傳遞至整個流程中,同樣具有顯著優勢。舉例來說,RTL 設計意圖能大幅簡化佈置與佈線後期階段的多位元重新分區作業。若缺乏此設計意圖,工具在進行分區時,將面臨一片隨機的邏輯海洋。通用資料模型 亦實現了「設計記憶」效果,可將過去成效不佳的作法記錄下來,以便在未來類似情況中加以避免。

通用資料模型收斂式設計流程能提升設計效率,減少返工次數並縮短產品上市時間。這對採用所設計晶片的系統之生命週期獲利能力,具有顯著的正面影響。廣泛採用成熟的「通用資料模型 」更帶來另一項重要優勢。 每個晶片設計專案各不相同,每個設計團隊也有其獨特的方式來應對這些獨特的挑戰。若團隊採用基於完善開發的「 」所建構的工具,設計團隊便能據此發展出專屬的流程,並制定分享早期與後期資料的策略。

其結果便是建立了一套完全針對目標且量身訂製的設計流程。我們稱之為「客戶定義的超融合設計流程」。這代表了目前可用於滿足複雜晶片設計專案精確需求的最強大工具之一。

通用資料模型 以及 新思科技

新思科技 Fusion Compiler™提供一套獨特的 RTL 至 GDSII 數位實現解決方案,並具備通用資料模型 。

Fusion Compiler 提供了一套創新的 RTL 至 GDSII 流程,開啟了數位設計實現的新紀元。此解決方案提供前所未有的可預測結果品質,以應對業界最先進設計所帶來的挑戰。其統一架構在 RTL 至 GDSII 流程中共享各項技術,實現超融合設計流程,不僅使結果品質提升 20%,更將結果產出時間縮短至原來的二分之一。

這項技術的優點包括:

  • 單一、整合的資料模型架構,提供無與倫比的容量、可擴展性與生產力
  • 統一的 RTL 至 GDSII 優化引擎,為實現最佳性能、功耗與面積表現開闢新契機
  • 內建簽核時序、寄生參數萃取 以及功耗分析功能,以減少設計迭代次數
  • 透過多執行緒與分散式處理技術實現全面並行化,以達到最大吞吐量
  • 通過認證的領先晶圓代工製程 FinFET、全周閘極(GAAM)及支援多重光刻的設計

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