Genus：Cadence那些曾经的综合工具

相关阅读Genushttps://blog.csdn.net/weixin_45791458/category_13003519.html?spm1001.2014.3001.5482在数字集成电路(IC)设计的江湖里如果提到综合(Synthesis)这个词绝大多数工程师脑海中浮现的第一个名字一定是Synopsys在1986年推出的Design Compiler(DC)。在长达二三十年的时间里Design Compiler就像是一座难以逾越的大山以近乎垄断的姿态统治着前端综合市场。它定义了SDC约束标准定义了liberty时序模型甚至定义了一代又一代芯片工程师的工作习惯。但在这种绝对压制下作为EDA巨头的Cadence难道就甘心认输吗当然没有。事实上Cadence在综合领域的历史就是一部充满着自我颠覆、巨资并购与技术死磕的“逆袭史”。本文就将聊聊在Genus诞生之前Cadence阵营中那些曾经熠熠生辉、甚至让Synopsys惊出冷汗的综合工具。Synergy时间回到上个世纪90年代中期Cadence开始开发自己的逻辑综合工具名为Synergy但现实很残酷在面对横空出世且算法精巧的Design Compiler时这条产品线始终没有真正打开市场Cadence的销售团队甚至都不愿意去卖它他们的目标甚至变成了尽量拿下客户除了综合之外的全部EDA预算。结果是Synergy几乎只有一个重要的客户——飞利浦半导体业务部(Philips Semiconductors)即如今的恩智浦(NXP Semiconductors)也就是当时Cadence最大的客户。最终Synergy项目被停止研发了。Ambit BuildGates真正让Cadence在综合领域站稳脚跟的是Ambit BuildGatesCadence在1998年斥资约2.55亿美元全资收购了当时在综合市场异军突起的明星初创公司Ambit Design Systems并获得了其核心产品Ambit BuildGates。Ambit BuildGates给Cadence当时死气沉沉的综合市场注入了一针强心剂。它的运行速度极快处理超大规模网表的能力让当时的Design Compiler都感到吃力。更重要的是它的Tcl脚本环境非常友好迅速在许多初创芯片公司中圈了一波粉。在Ambit BuildGates时代Cadence的定位仍更偏传统逻辑综合与此同时Cadence也在尝试把综合和自己擅长的布局布线更紧地耦合起来。Envisia PKS2000年时Cadence从自家布局布线工具Silicon Ensemble其实该工具最初来源于Cadence在1989年收购的Tangent Systems出发发布了基于Ambit BuildGates核心的综合工具Envisia PKS及SPR设计流程即前端由PKS做物理综合后端由Silicon Ensemble-PKS做布局布线二者共享时序、优化、布局和布线引擎。这是行业内最早尝试将物理布局信息与逻辑综合相结合的方案之一直接与Synopsys当时的黑科技Physical Compiler展开了正面对决。虽然BuildGates和Envisia PKS最终只抢下了约10%的市场份额未能彻底撼动Design Compiler但它们成功帮Cadence在逻辑综合的牌桌上赢下了一个座位。RTL CompilerAmbit BuildGates和Envisia PKS并不是终点2003年Cadence又收购了Get2Chip当时的综合市场除了Synopsys几乎只剩下了Cadence和Get2Chip并获得了其RTL Compiler。它的目标是直接对标Design Compiler而且是Cadence下一代物理综合工具的基础换句话说Cadence在当年实际上启动了一次综合内核的代际切换从BuildGates/PKS体系逐步转向RTL Compiler体系。在2004年Cadence将RTL Compiler和Encounter数字IC设计平台该平台是为了对标Synopsys的Galaxy设计平台结合推出了Encounter RTL Compiler。在长达十年的时间里RTL Compiler成为了许多追求极致PPA和极限运行速度的芯片团队的心头好也彻底确立了综合市场双强争霸的格局。Genus到了2015年Cadence又做了一次明显的代际升级正式发布Genus Synthesis Solution有趣的是当时一起发布的几乎所有工具都使用us结尾如Innovus、Tempus、Voltus等。Cadence在发布稿中把它定义为“下一代RTL综合和物理综合引擎”并强调三点一是大规模并行架构二是物理感知的上下文生成三是与Innovus共享更强的全局布线/物理上下文以提升前后端相关性。也就是说Genus不是简单的RTL Compiler改名而是一次从架构到并行能力、再到与实现工具协同方式的重做。再往后2019年的iSpatial可以看作Genus时代的又一次重要升级。当时工业界正逐步进入7nm、5nm等先进工艺iSpatial把Innovus的GigaPlace布局引擎和GigaOpt优化器集成进Genus并通过共同的UI和数据库实现从物理综合到实现的无缝过渡。换句话说Genus与Innovus的边界被进一步打薄Cadence的综合工具从“物理感知”走向了更深层的“实现引擎共享”。