近日,电子设计自动化(EDA)科研团队以广东工业大学集成电路学院为完成单位的两篇围绕FPGA布局布线的研究论文在ACM Transactions on Design Automation of Electronic Systems(TODAES)上发表。TODAES是电子设计自动化(EDA)领域的权威期刊,期刊涵盖了电子系统的规范、设计、分析、模拟、测试和评估方面的重要研究进展,近几年的发文量在60篇左右/年。
论文1:Sequential Routing-based Time-division Multiplexing Optimization for Multi-FPGA Systems。论文第一作者为2021级硕士研究生林文雄,通讯作者为高鹏博士、蔡述庭教授。
多FPGA系统在各种电路设计相关领域中广泛应用,例如硬件仿真、虚拟原型和芯片分割设计方法。然而,多FPGA系统中的FPGA间信号和I/O引脚之间存在物理资源冲突,可能会成为系统的瓶颈。特别是,多FPGA系统中的FPGA间信号通常多于I/O引脚。为了解决这个问题,引入了时分复用(TDM)技术。但是,由于TDM引起的不必要的时间延迟可能会影响多FPGA系统的性能。因此,需要一种更高效的TDM解决方案。
本研究提出了一种新的顺序布线策略,以提高TDM的效率。策略包括两个部分:加权布线算法和TDM分配优化。该算法考虑了网络的权重,生成高质量的布线拓扑。然后,进行基于网络的TDM分配,以获得较低的TDM比例。在ICCAD 2019 CAD Contest的公共数据集上的实验证明,取得了良好的结果。特别是在不平衡设计的测试用例中,多FPGA系统的性能提高了2.63倍。
论文2:WCPNet: Jointly Predicting Wirelength, Congestion and Power for FPGA Using Multi-task Learning。论文第一作者为2021级硕士研究生冼举名,通讯作者为邢延副教授、李卫军副教授等。
为了加速FPGA设计的QoR收敛,本文提出了一种多任务学习方法,用于联合预测线长、拥塞和功耗。通过共享共同的特征表示和采用联合优化策略,新的WCPNet模型(包括WCPNet-HS和WCPNet-SS)不仅可以同时预测不同尺度的三个度量,而且在预测性能和时间开销方面都优于大多数单任务模型。
近几年,集成电路学院电子设计自动化 (EDA)科研团队在熊晓明教授、蔡述庭教授的带领下,已经为EDA产业输送了众多高层次人才,毕业生遍布华大九天、概伦电子、奇捷、紫光同创、高云等EDA、FPGA企业,研究成果已经在思尔芯、华大九天等EDA龙头企业应用。