AI正在改變芯片設(shè)計(jì)

　　通過(guò)幫助他們找到問(wèn)題，引起他們對(duì)突然改變的行為模式的注意，可以幫助加速工程師的工作。

　　Baines說(shuō)，“這可能是像相機(jī)應(yīng)用中那些不變的像素。你說(shuō)，'看起來(lái)很奇怪'，你期望像素發(fā)生變化。這可能意味著攝像頭出現(xiàn)故障，卡住了。也可能是一個(gè)安全應(yīng)用程序，其中永遠(yuǎn)不訪問(wèn)安全內(nèi)存的一個(gè)特定進(jìn)程，并且它會(huì)嘗試這樣做，異常檢測(cè)器會(huì)說(shuō)'這是不對(duì)的，開燈并發(fā)出警報(bào)。至少好的一方面，是會(huì)發(fā)出警報(bào)。這就像一個(gè)防盜報(bào)警器。如果夜間有人在你家外面踱步，你有一個(gè)可以檢測(cè)到他們移動(dòng)的光線感應(yīng)器，此時(shí)它打開燈并發(fā)出警報(bào)——即使他們沒(méi)有真正嘗試進(jìn)入，即使你的鎖仍然完好無(wú)損，他們無(wú)法進(jìn)入房子，但你會(huì)知道有人在試圖做一些事情。它是TrustZone、OmniSecure或諸如此類的之上的一個(gè)額外的安全層。”

　　機(jī)器學(xué)習(xí)和仿真

　　正在使用機(jī)器學(xué)習(xí)的另一個(gè)領(lǐng)域是確定如果在下個(gè)月運(yùn)行仿真或者如果將仿真與其他仿真器進(jìn)行比較，仿真的可重復(fù)性如何。這也適用于制造測(cè)試，結(jié)果的周期之間要相關(guān)，信號(hào)之間也要相關(guān)。

　　西門子公司Mentor的產(chǎn)品營(yíng)銷經(jīng)理MarkOlen說(shuō)，“機(jī)器學(xué)習(xí)帶來(lái)的挑戰(zhàn)是你放棄了人類控制事物的能力，這是關(guān)鍵所在。如果我使用帶有便攜式激勵(lì)的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)在我的1000個(gè)CPU上進(jìn)行模擬，它將根據(jù)設(shè)計(jì)響應(yīng)的方式產(chǎn)生一組結(jié)果，因?yàn)樗鼜脑O(shè)計(jì)的響應(yīng)中學(xué)習(xí)。

　　“但假設(shè)在運(yùn)行幾個(gè)小時(shí)后，我們發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在兩個(gè)bug，我們將設(shè)計(jì)發(fā)送給設(shè)計(jì)人員，他們修復(fù)以太網(wǎng)模塊或修復(fù)結(jié)構(gòu)仲裁方案或其他之后，再次運(yùn)行仿真。如果使用機(jī)器學(xué)習(xí)再次仿真，則會(huì)得到不同的結(jié)果。你不會(huì)得到完全相同的周期間相關(guān)性，因?yàn)樵O(shè)計(jì)運(yùn)行不同，可能是因?yàn)閷?duì)它的修復(fù)。然而，這對(duì)工程師造成了很大的不確定性，因?yàn)樗麄儽硎舅麄兿胍谕耆嗤臈l件下運(yùn)行完全相同的激勵(lì)，但實(shí)際上設(shè)計(jì)發(fā)生了改變。

　　“正因?yàn)槿绱?，我們?cè)谖覀兊哪承┘夹g(shù)中進(jìn)行了切換，這些技術(shù)可以關(guān)閉部分機(jī)器學(xué)習(xí)功能，以便能夠以前所做的某種模擬模式運(yùn)行。與此同時(shí)，有一些先進(jìn)的客戶對(duì)這一理念感到滿意，并且正在使用全部功能。”

　　隨著設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)反復(fù)運(yùn)行仿真，將進(jìn)入片外指標(biāo)的數(shù)據(jù)挖掘。這里，Mentor內(nèi)部和其客戶有用的是一個(gè)名為Jenkins的開源軟件生態(tài)系統(tǒng)。Olen說(shuō)，“這是一個(gè)非常熱門的話題，所有人都喜歡它，因?yàn)樗敲赓M(fèi)的。但也不是完全免費(fèi)的，因?yàn)榧词顾且粋€(gè)開源的生態(tài)系統(tǒng)，你必須作為用戶進(jìn)行投資來(lái)進(jìn)行實(shí)際整合。我們投入了大量資金將我們的系統(tǒng)整合到Jenkins環(huán)境中。”

　　Jenkins的主要優(yōu)勢(shì)之一就是它能夠像觸發(fā)器一樣。他說(shuō)，“你可以有一個(gè)定時(shí)觸發(fā)器表明每個(gè)人在星期五晚上回家時(shí)，有10000臺(tái)臺(tái)式電腦閑置，讓我們使用它們。因此，在周五下午9點(diǎn)，無(wú)論是否需要都會(huì)免費(fèi)地開始回歸運(yùn)行。然后，一旦這些回歸運(yùn)行的結(jié)果完成，我們可以將所有結(jié)果合并后發(fā)回給Jenkins，以便它可以在周一早上出現(xiàn)在工程師辦公桌的某個(gè)副總裁的電子郵件中，‘好消息是，我們進(jìn)行了800小時(shí)的模擬，沒(méi)有失敗。’另一個(gè)觸發(fā)事件不是基于時(shí)間，而是基于條件。例如，如果設(shè)計(jì)中存在一定程度的代碼更改，或每次修改文件時(shí)，可啟動(dòng)回歸運(yùn)行。你可以在晚上8點(diǎn)結(jié)束時(shí)自動(dòng)發(fā)言。如果白天有超過(guò)三個(gè)文件被修改，那么晚上開始回歸運(yùn)行。”

　　這會(huì)在運(yùn)行后運(yùn)行并伴隨數(shù)據(jù)的高峰之后產(chǎn)生回歸運(yùn)行。這不是交易數(shù)據(jù)。這不是關(guān)于總線確認(rèn)、取指或芯片上實(shí)際發(fā)生的事情。相反，這是模擬的所有結(jié)果，例如檢測(cè)到的錯(cuò)誤，覆蓋率以及周期運(yùn)行。但其中一個(gè)問(wèn)題是，從那里有必要弄清楚如何組合多種類型的數(shù)據(jù)并將其放入可開采的大型數(shù)據(jù)庫(kù)中。

　　Olen說(shuō)，“所以，如果我運(yùn)行了10000個(gè)CPU，并且考慮到這一點(diǎn)，并在遍布全球的模擬農(nóng)場(chǎng)中找出多少工作是多余的和無(wú)用的，是否有機(jī)會(huì)實(shí)際完成相同的工作量下一次使用5000個(gè)CPU而不是10000?當(dāng)然，從來(lái)沒(méi)有人這樣做。他們實(shí)際上是仍然使用10000個(gè)CPU使工作量翻倍，這樣就能擴(kuò)大范圍”

　　解決重大難題

　　Cadence研發(fā)部高級(jí)主管DavidWhite自20世紀(jì)90年代初期一直致力于機(jī)器學(xué)習(xí)，他們合作編輯并共同編寫了機(jī)器學(xué)習(xí)的第一本教科書。他說(shuō)這是一套有趣的工具，可以解決特定問(wèn)題。“在2009年左右，當(dāng)我與越來(lái)越多的客戶合作時(shí)，我開始看到相同類型的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。問(wèn)題主要在三個(gè)方面。第一個(gè)是規(guī)模。我們正在處理越來(lái)越大的設(shè)計(jì)，更多的設(shè)計(jì)規(guī)則和更多的限制，結(jié)果就是越來(lái)越多的數(shù)據(jù)。無(wú)論是模擬數(shù)據(jù)，提取數(shù)據(jù)，處理越來(lái)越多的形狀和幾何圖形，更大的技術(shù)文件，數(shù)據(jù)對(duì)我們?cè)斐傻膲毫υ絹?lái)越大。

　　現(xiàn)在你已經(jīng)有了更復(fù)雜的設(shè)計(jì)和電子規(guī)則，芯片，封裝和電路板之間有更多的相互作用，散熱成了一個(gè)問(wèn)題，所以現(xiàn)在復(fù)雜度和總體規(guī)模都在增長(zhǎng)。第三，這兩者都開始影響半導(dǎo)體設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的生產(chǎn)力，因?yàn)橐?guī)模和復(fù)雜性會(huì)造成越來(lái)越多的不確定性，導(dǎo)致更多的重新設(shè)計(jì)，進(jìn)度錯(cuò)亂等問(wèn)題。“

　　White說(shuō)，這些問(wèn)題的核心是，該行業(yè)正在處理更多的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，這需要數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的解決方案。而且，關(guān)鍵是要將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可用于數(shù)據(jù)挖掘的格式。White說(shuō)，“任何使用機(jī)器學(xué)習(xí)的操作或解決方案都會(huì)在前端使用某種形式的分析和數(shù)據(jù)挖掘，機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化和某種形式的并行化，通常情況下，人們會(huì)稱之為機(jī)器學(xué)習(xí)，即使它們之間并沒(méi)有明確的界限。”