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第427章 设计工具国產链路演示

章宸在补天计划启动后的第四个月,第一次把八个高校团队的全部產出匯总到一张进度表上。这张表贴在中央研究院封闭开发区走廊的玻璃墙上,长两米宽一米,用六种顏色的標籤標註了不同模块的完成度——逻辑综合模块的国產替代方案完成了百分之七十三,布局布线模块完成了百分之六十一,时序分析模块只完成了百分之四十八,而物理验证模块的进度条刚刚越过百分之四十的刻度线。

进度表的標题是章宸手写的四个字:“补天全貌”。下面有一行小字,写著日期和陈醒在补天计划启动时说的那句话——“我们也能写eda。”

四个月的时间,八个高校团队、一百四十余名研究员和研究生、再加上未来科技中央研究院的四十余名晶片设计工程师,共同完成了一件在正常研发周期里需要两年才能完成的事情:搭建了一套覆盖数字晶片设计全流程的国產eda工具链原型。从寄存器传输级综合到门级网表生成,从布局规划到时钟树综合,从静態时序分析到物理验证——每一个环节都有至少一个国產替代模块在跑。虽然性能、精度和对先进工艺节点的支持程度距北洲那家行业巨头的同类產品还有差距,但全流程已经可以跑通一颗中等规模晶片从设计输入到位图数据输出的全部工序。

“跑通”这个词是章宸在进度评审会上反覆斟酌后选定的。他不说“替代”,不说“对標”,只说“跑通”。因为跑通意味著一颗晶片用这套工具链从头到尾走完了全部设计流程,生成了可以交付代工厂的版图数据——至於这颗晶片能不能流片成功,性能能不能达到设计指標,那是下一步要验证的事。

章宸决定用一次公开演示来验证“跑通”这两个字的分量。

演示的日期定在造芯学院首届毕业典礼后的第十天。地点选在合城產学研融合中心的多功能厅——就是方敏办毕业典礼的那间大厅,这次重新布置成了技术演示现场。主席台上摆著三排工作站,每排四台,分別运行著补天工具链的不同模块。第一排是前端设计——逻辑综合和时序约束输入,第二排是物理设计——布局布线和时钟树综合,第三排是后端验证——静態时序分析和物理验证。十二台工作站全部断开外部网络连接,运行在合城本地部署的伺服器集群上,不使用任何云端算力,不依赖任何北洲eda工具的许可证。

这个设定是章宸特意要求的。“不依赖外部工具和算力”是张京京在功耗曲线优化攻关中提出物理时钟偏斜方案时写下的设计准则,现在这条准则被原封不动地搬到了设计工具国產链路的演示中。

演示用晶片的选型,章宸和张京京反覆討论了两轮。天权6號的规模太大,不適合做首次全流程验证;天权4號已经有成熟的量產数据,用国產工具链跑一遍虽然能看出和进口工具的差距,但缺乏“从零到一”的示范意义。最终选定的是一颗正在造芯学院实训课程中使用的教学晶片——尺寸在天权4號的三分之一左右,包含了处理器核、片上总线和外设接口三种典型数字电路模块,工艺节点和天权4號保持一致,设计规格足够完整但又不至於让演示时间拉到不可控的程度。

“这颗晶片的名字叫『青苗一號』。”章宸在演示前一天的技术准备会上说,“它在功能上没有任何新意——所有模块都是成熟设计。但正因为功能上没有新意,设计工具的差异才能被看得更清楚。同一颗晶片,用北洲eda跑出来的版图和用补天工具链跑出来的版图放在一起对比,面积、功耗、时序裕量——每一项差距都是工具能力的真实反映,和设计复杂度无关。”

张京京在准备会上补充了一个技术细节:青苗一號的rtl代码在演示前一天已经通过了补天工具链全部模块的单元测试,確认了逻辑综合可以產生正確的门级网表,布局布线可以在面积约束下完成全部標准单元的放置和走线,时序分析可以在设定的时钟频率下给出完整的时序报告。唯一没有跑通的是物理验证中的天线效应检查——补天工具链的天线效应检查模块目前还依赖一个从公开学术论文中移植的算法,对先进工艺节点的金属层寄生参数提取精度不够。

“天线效应检查的精度问题不影响演示。”张京京说,“因为我们可以当场跑一遍北洲eda的物理验证作为对比——不是用北洲eda替代补天工具链,而是用对比数据证明补天工具链在哪个环节差多少。这种坦诚比藏拙更有说服力。”

章宸同意了这个方案。他在演示议程的最后一页加了一行备註:“本演示不声称补天工具链已达到进口工具同等水平。本演示的目的是证明——一条完全自主可控的数字晶片设计工具链路已经存在,並且可以產出符合代工厂工艺设计套件要求的设计数据。至於它和进口工具的差距有多大、差距在哪里、怎么追赶——这些都是公开透明的,欢迎任何有技术判断能力的第三方来验证。”

演示当天,合城產学研融合中心的多功能厅座无虚席。除了中央研究院的晶片设计团队、补天计划八个高校团队的代表和造芯学院设计方向的三十六名首届毕业生之外,章宸还特意邀请了三个特殊的观摩群体:恆芯集成的孟总带著两名封装工艺工程师——因为晶片版图数据最终要交付封装厂做焊盘布局规划;星环科研奖励机制学术委员会的两名委员——一位来自国內一所工科大学的集成电路学院,一位是哈森院士推荐的材料科学专家;还有方程通过加密视频链路接入的三位南洋渠道联合体合作伙伴的技术负责人——爪哇商城的李瑞明、南洋万通的黄志强和新加坡服务中心的天机云基础设施工程师。

李明哲没有出现在演示现场。他正在日內瓦准备联合检测验证工作组首次技术磋商后的第二回合质询——关於生態规则制定权的程序透明度。但他在演示开始前四十分钟给章宸发了一条加密消息:“设计工具国產链路的演示录屏和全流程日誌数据,请完整存档。天罡edge接口分级的审计日誌模块已经证明了我们可以被审计,补天工具链的全流程日誌应该成为下一个可以提交给工作组的『可验证』证据。工具链的自主性不是一个政治口號,而是一个可以通过完整日誌追溯的技术事实。”

章宸把李明哲的消息转发给周明,附了一句话:“全程录屏、全量日誌、独立验证——演示结束后的材料归档按审计標准执行。”

上午九点整,章宸站在主席台前,没有念任何开场白。他拿起雷射笔,指向身后大屏幕上投出的补天工具链架构图,说了一句让在场所有人都安静下来的话:“四个月前,我们在这个会议室里开补天计划的启动会。当时有人问,四个月够干什么。今天我来回答——四个月够跑通一条路。”

他按下演示启动键。

第一排工作站的屏幕上,青苗一號的rtl代码被读入补天逻辑综合模块。综合引擎开始將寄存器传输级描述映射到標准单元库,屏幕上的状態栏跳动著综合进度百分比。大屏幕的右侧分屏实时显示著综合过程中的关键指標——面积估算、功耗估算、时序估算。这些数字在综合进行到百分之三十左右时开始出现和北洲eda综合结果的偏差——面积大了百分之六,功耗高了百分之四,建立时间裕量少了零点一纳秒。

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