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它们为何而出现?——模拟电路自动化设计的原因和障碍

热度 51已有 4332 次阅读| 2024-1-30 11:02 |个人分类:感想-感悟|系统分类:芯片设计

    ADPLL、ADLDO为何会出现?后续是否还会出现ADDC-DC、 AD-CLASSD等设计?我认为全数字锁相环和全数字LDO的出现是芯片设计中数字电路设计流程&方法和模拟电路设计流程&方法严重脱节的产物。

    数字设计很容易进行工艺移植,且流程明确,在进行大规模的soc设计时风险较低,模拟电路则不然,模拟电路从底层的opamp、ldo、bandgap到上层的pga、filter、adc/dac、pll等电路都需要手动搭建tb,人工确认是否满足spec。而后还要进行layout,这其中会有不少人工引入的问题。 你去问一个人,同一个电路在不同工艺下流片,他有什么收获和进步?他需要处理很多繁琐的验证,要检查版图,如果没有认真检查,出现bug还要做debug、eco。实在很难有多少收获和进步。

    上述ADPLL、ADLDO、ADDC-DC、AD-CLASSD等数字化模块的出现并不能完美解决现有芯片设计问题,比如ADPLL,需要保证TDC的精度,如何保证TDC精度是模拟设计的问题;ADLDO更有问题了,PSR问题怎么解决,功耗问题怎么解决? 我一点也不反对传统模拟电路的部分处理单元数字化,如果可以提高性能,降低功耗和面积,那就是最佳方式。

    前两天看了编程语言简史和操作系统发展史,在软件设计中,操作系统和高级编程语言的出现,大大提高了软件设计的生产力和产品力。他们也走了很多弯路,比如编程语言经过了N次迭代才出现了newB(C语言),而操作系统unix/linux为软件设计提供了坚实的平台——标准化的文件系统、内存管理、进程控制和网络通信协议。我们为什么不可以呢? 我指的是一个芯片设计的平台/系统。

    回顾历史,人类社会的每次重大进步,无不是使用先进技术/方法改进生产,导致社会出现闲置/富裕劳动力,从而有资源专门从事技术应用/改进和新兴关联产业的正反馈过程。如农耕技术的进步,使得一部分人不必种田,可从事手工业和商业,后两者改进和提升了农业的价值,才会出现蓬勃的农耕文明;第二次工业革命,大量使用机器替代人工,使人从繁重的体力劳动中解放出来,开始脑力劳动,有大量人力和财力专门研究科学问题,才出现了19世纪科技大爆发。互联网革命,渗透到各个行业,由于软件自动化节省了人力,导致了第三产业的兴起和蓬勃发展,如各种设计服务包括软件设计服务的兴起。

    试想现在从事模拟电路设计的人员,如果能从繁杂的底层模块设计中抽离出来,节省掉的人力可以从事芯片底层的理论研究和技术尝试,也可以从事其它高技术含量的工作,这样社会才会有发展。(人多力量大啊)

    进一步,如果能做成一个开源的工具,就像linux,会极大、极快地促进行业的发展。

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发表评论 评论 (18 个评论)

回复 Axxxy 2024-1-30 23:44
自动化模拟电路设计   貌似很难,美国也有人在搞,已经可以做运放了
回复 blackspeed 2024-1-31 17:02
用软件的思维来考虑硬件设计,是个新思路。但软件的这种思维已经预示着人类将失去对软件的控制性,AI可以用迭代解决几乎所有问题,只要算力够,这就已经说出人类对AI的控制只能是从算力上去控制,若硬件也用AI来做,要人干嘛?人就只有灭亡一途。
回复 hebut_wolf 2024-2-2 09:55
blackspeed: 用软件的思维来考虑硬件设计,是个新思路。但软件的这种思维已经预示着人类将失去对软件的控制性,AI可以用迭代解决几乎所有问题,只要算力够,这就已经说出人类 ...
这个自动化实现起来没那么容易,如果硬件基础可以自动化实现,人可以做很多创造性的工作,
毕竟芯片设计方法和理论早已成熟。
我觉得人力是一种很宝贵的资源,特别是脑力劳动,人的创造性是机器无法模仿的。
回复 papertiger 2024-2-7 09:24
这个还有很多办法,就看谁来走第一步。一个办法就是AI 来设计,spice完全可以仿真。
回复 papertiger 2024-2-7 10:33
谁有创业想法?
回复 喵口三三斑大人 2024-2-18 09:24
papertiger: 谁有创业想法?
就搞这个模拟IC设计自动化吗
回复 holyfeb 2024-2-19 13:19
Boris Murmann等教授现在在搞open-source IC design, 希望能尽早看到对生产力的恭喜
回复 papertiger 2024-2-20 03:17
对。可以讨论一下
回复 Simon_Z 2024-3-6 19:24
papertiger: 对。可以讨论一下
国内已经有初创公司搞这个了
回复 lightnight 2024-4-17 16:45
Simon_Z: 国内已经有初创公司搞这个了
方便透露下,哪个公司嘛,有兴趣
回复 Simon_Z 2024-4-30 10:51
lightnight: 方便透露下,哪个公司嘛,有兴趣
私聊吧
回复 cliff123 2024-5-16 11:43
随着人工智能的发展,应该可以做下吧
回复 qw357 2024-5-27 05:33
berkeley有个项目,叫BAG(berkeley analog generator),可以自动生成模拟版图。希望有兴趣的可以一起交流学习。https://github.com/ucb-art/BAG_framework
回复 yangleiqiang 2024-6-3 09:59
数字有数字的优势, 不要否认数字的便捷性,本质上一切数字都是模拟,不要厚此薄彼
回复 s_uni 2024-6-5 10:50
只不过模拟电路的不懂写软件,写软件的不懂模拟电路罢了
回复 xiaowanzi88 2024-6-14 17:41
能否把自然规律严格量化,是这个类似"永动机"项目的核心关键.不要只是打着科技旗号走形式主义.背后的动机,大家都懂.
回复 送你一颗CMOS 2024-6-20 11:56
碳基生命就是开启硅基生命的钥匙
回复 transistor7 2024-7-5 01:10
Simon_Z: 国内已经有初创公司搞这个了
私聊一下

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