Revolucionando la verificación de reglas de diseño con DRC-Coder
La generación automática de código DRC simplifica el diseño de circuitos y mejora la precisión.
Chen-Chia Chang, Chia-Tung Ho, Yaguang Li, Yiran Chen, Haoxing Ren
― 7 minilectura
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En el mundo del diseño de circuitos integrados, hay un montón de pasos para asegurarse de que los circuitos funcionen como se espera. Un paso clave es la Verificación de Reglas de Diseño (DRC). Es un poco como asegurarte de que las piezas de tu rompecabezas encajen a la perfección antes de pegarlas. El DRC implica verificar que un diseño cumpla con pautas o reglas específicas, asegurando que esté listo para la fabricación. Pero a medida que la tecnología avanza, estas reglas se han vuelto más complicadas de seguir. Ahí es donde entra en juego una nueva solución: la generación automática de código DRC.
¿Qué es la Verificación de Reglas de Diseño (DRC)?
La Verificación de Reglas de Diseño (DRC) asegura que el diseño de circuitos electrónicos cumpla con las especificaciones requeridas. Piensa en el DRC como el inspector de calidad de los diseños de circuitos. Revisa todo, desde el espacio entre cables hasta asegurarse de que no haya partes demasiado cerca unas de otras. Si algo no está bien, el DRC lo señala para que los ingenieros puedan solucionar los problemas antes de que comience la producción.
Con el rápido avance de la tecnología, especialmente en la industria de semiconductores, las reglas para el DRC se están volviendo más complicadas. Esta complejidad significa que los ingenieros pasan mucho tiempo interpretando estas reglas y asegurándose de que sus diseños cumplan. No es una tarea sencilla; a menudo tienen que leer un montón de documentos e informes para hacerlo bien.
El Desafío de la Generación de Código DRC
Generar código DRC puede ser un verdadero desafío. Tradicionalmente, los ingenieros tienen que leer las reglas establecidas por las fábricas (las empresas que fabrican los chips) y luego escribir manualmente el código que verifica estas reglas en un diseño. Este proceso puede llevar semanas-¡imagina clasificar un enorme manual de instrucciones solo para encontrar una oración!
A medida que la tecnología evoluciona y aparecen nuevas reglas, los ingenieros tienen que pasar por este proceso una y otra vez. Es un trabajo laborioso que puede llevar a errores, especialmente al reescribir código para nuevos nodos tecnológicos.
Entra DRC-Coder: El Cambia-Juegos
Imagina que tienes un asistente robótico que pueda manejar todo este trabajo tedioso por ti. Bueno, eso es básicamente lo que DRC-Coder pretende ser: un sistema de múltiples agentes diseñado para automatizar el proceso de generación de código DRC. DRC-Coder combina modelos de lenguaje avanzados con capacidades visuales para entender y procesar las reglas técnicas y los diseños.
Con DRC-Coder en el trabajo, los ingenieros pueden despedirse de muchas horas de codificación manual. Interpreta rápidamente las complejas reglas de las fábricas, comprende los diseños y genera el código necesario en muy poco tiempo. Así que, en lugar de pasar semanas marcando casillas en una larga lista de tareas, los ingenieros pueden centrarse en aspectos más creativos del diseño.
¿Cómo Funciona DRC-Coder?
DRC-Coder divide el proceso de generación de código DRC en dos tareas principales: interpretación y codificación. Estas tareas son manejadas por dos agentes especializados, algo así como tener un chef y un sous-chef en una cocina de restaurante.
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Tarea de Interpretación: El primer agente, conocido como "Planificador", interpreta las reglas y condiciones de diseño. Analiza tanto descripciones textuales como imágenes proporcionadas por la fábrica. Esto es crucial porque algunas reglas vienen con ilustraciones visuales, lo que las hace más difíciles de interpretar por parte de las computadoras sin ayuda.
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Tarea de Codificación: El segundo agente, llamado "Programador", toma las reglas interpretadas y las convierte en código ejecutable. ¡Es como tener a alguien que convierte una receta en una lista de compras! Este agente utiliza comentarios del Planificador para asegurarse de que el código generado esté alineado con las reglas de diseño.
Beneficios de DRC-Coder
Usar DRC-Coder ofrece varias ventajas que pueden hacer que el proceso de diseño de circuitos sea más fluido:
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Velocidad: DRC-Coder puede producir código DRC en un promedio de cuatro minutos por regla de diseño. ¡Eso es significativamente más rápido que el método tradicional, que puede llevar semanas!
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Precisión: El código generado por DRC-Coder ha sido probado con herramientas comerciales y ha obtenido resultados excepcionales. De hecho, logró una puntuación perfecta en términos de precisión durante las evaluaciones, lo que significa que identifica correctamente las violaciones sin omitir ninguna.
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Eficiencia: Al automatizar el proceso, los ingenieros pueden reducir el tiempo y el costo involucrados en el diseño de circuitos. Esto les permite concentrar su talento en partes más innovadoras del proceso de diseño, en lugar de caer en tareas repetitivas.
El Marco de Múltiples Agentes
DRC-Coder opera en un marco de múltiples agentes que combina varias habilidades para abordar las complejas tareas involucradas en la generación de código DRC. Cada agente se especializa en áreas distintas, lo que mejora la efectividad general del sistema.
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Capacidades de Visión: El sistema incorpora herramientas de análisis visual para interpretar imágenes y diagramas relacionados con las reglas de diseño. Las reglas proporcionadas por las fábricas a menudo incluyen representaciones gráficas que detallan el espaciado y el diseño, y poder analizar estos visuales es una gran ventaja.
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Refinamiento Iterativo: Una de las características destacadas de DRC-Coder es su capacidad para autoevaluar el código generado. Después de producir el código, ejecuta pruebas contra diseños reales y verifica si se identifican violaciones. Si ocurre alguna discrepancia, puede refinar el código en consecuencia, todo sin intervención humana.
Resultados de Evaluación
El rendimiento de DRC-Coder ha sido impresionante. Durante las pruebas con un nodo tecnológico de menos de 3nm-un proceso de vanguardia en la fabricación de semiconductores-el sistema logró puntuaciones F1 perfectas para todas las reglas de diseño evaluadas. Esto significa que identificó con precisión todas las violaciones de las reglas de diseño mientras mantenía un bajo número de falsos positivos.
En comparación, las técnicas de aviso tradicionales mostraron una caída significativa en el rendimiento, lo que resultó en tasas de precisión más bajas. El DRC-Coder no solo hace el proceso más rápido y confiable, sino que también asegura que los diseños cumplan con los últimos estándares, sin necesidad de revolver toneladas de documentos antiguos.
Perspectivas Futuras
A medida que la tecnología sigue avanzando, la necesidad de soluciones innovadoras como DRC-Coder se vuelve aún más evidente. La industria de semiconductores está constantemente empujando los límites de lo que es posible, y herramientas que puedan mantener el ritmo con estos cambios rápidos son cruciales.
DRC-Coder no se trata solo de la generación de código DRC; tiene aplicaciones potenciales en áreas como la optimización de reglas de diseño, generación automática de patrones de prueba, e incluso ofrecer explicaciones interactivas para las reglas de diseño. ¡Imagina tener una interfaz de chat que ayude a los ingenieros a entender reglas de diseño complejas sin tener que hacer malabares con un lenguaje técnico denso!
Conclusión
En resumen, DRC-Coder es un enfoque revolucionario para abordar la tediosa tarea de la generación de código DRC. Con la capacidad de procesar información visual y textual de manera eficiente, revoluciona cómo los ingenieros verifican y validan sus diseños.
Así que la próxima vez que te maravilles con una pieza de tecnología de vanguardia, recuerda que detrás de escena, herramientas como DRC-Coder están ocupadas asegurándose de que todo funcione sin problemas. Convierte una tarea abrumadora en algo fácil, permitiendo a los ingenieros desatar su creatividad mientras aseguran que sus diseños estén listos para el futuro. ¿Y quién no querría un asistente robótico que se encargue de lo aburrido?
Título: DRC-Coder: Automated DRC Checker Code Generation Using LLM Autonomous Agent
Resumen: In the advanced technology nodes, the integrated design rule checker (DRC) is often utilized in place and route tools for fast optimization loops for power-performance-area. Implementing integrated DRC checkers to meet the standard of commercial DRC tools demands extensive human expertise to interpret foundry specifications, analyze layouts, and debug code iteratively. However, this labor-intensive process, requiring to be repeated by every update of technology nodes, prolongs the turnaround time of designing circuits. In this paper, we present DRC-Coder, a multi-agent framework with vision capabilities for automated DRC code generation. By incorporating vision language models and large language models (LLM), DRC-Coder can effectively process textual, visual, and layout information to perform rule interpretation and coding by two specialized LLMs. We also design an auto-evaluation function for LLMs to enable DRC code debugging. Experimental results show that targeting on a sub-3nm technology node for a state-of-the-art standard cell layout tool, DRC-Coder achieves perfect F1 score 1.000 in generating DRC codes for meeting the standard of a commercial DRC tool, highly outperforming standard prompting techniques (F1=0.631). DRC-Coder can generate code for each design rule within four minutes on average, which significantly accelerates technology advancement and reduces engineering costs.
Autores: Chen-Chia Chang, Chia-Tung Ho, Yaguang Li, Yiran Chen, Haoxing Ren
Última actualización: 2024-11-27 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2412.05311
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.05311
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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