Pekin Üniversitesi Entegre Devreler Okulu, Huawei'nin LogicFolding mimarisine özel olarak tasarlanmış bir elektronik tasarım otomasyon (EDA) aracının prototipini tanıttı. Araştırmacılar tarafından "gerçek 3D" yaklaşımı olarak tanımlanan bu araç, çok katmanlı bir çipin tamamını tek bir dikey yapı olarak optimize ediyor. Geleneksel yöntemde her katmanın iki boyutlu olarak tasarlanıp sonradan istiflenmesinin aksine, bu yeni yaklaşım çipin bütününü tek bir tasarım alanı olarak ele alıyor.
Üniversite tarafından yapılan ilk testlerde, açık kaynaklı devre tasarımlarında geleneksel EDA iş akışlarına kıyasla toplam iç tel uzunluğunda %30'luk bir azalma sağlandığı ve performans ile termal yönetimde iyileşmeler kaydedildiği bildirildi.
Bu gelişme, Huawei'nin daha önce tanıttığı LogicFolding mimarisi ve buna eşlik eden Tau Ölçekleme Yasası'nın ardından geldi. Huawei'nin amacı, ABD'nin ihracat kontrolleriyle kısıtlanan aşırı ultraviyole (EUV) litografi ekipmanlarına erişim olmaksızın, 2031 yılına kadar 1.4nm seviyesindeki işlemcilere eşdeğer transistör yoğunluğuna sahip çipler üretmek.
LogicFolding, geleneksel 2D devre düzenlerini dikey 3D yığınlar halinde katlayarak, elektrik sinyallerinin çip içinde kat ettiği fiziksel yolları kısaltıyor. Bu sayede kritik kablolardaki direnç ve kapasitans azalıyor, sinyal yayılma gecikmesi sıkıştırılıyor. Bu mimariyi ilk kez bu yılın sonlarında piyasaya sürülecek Huawei Kirin akıllı telefon işlemcileri kullanacak.
Mevcut EDA piyasasında, bazı firmalar çoklu yonga istifleme ve gelişmiş paketleme için 3D Entegre Devre (IC) tasarım platformları sunuyor. Ancak bu araçlar genellikle ayrı çipleri veya yongaları bir paket içinde entegre etmeye odaklanıyor. Huawei'nin LogicFolding mimarisi ise, tek bir çip içindeki transistör düzeyindeki mantığı dikey katmanlara katlayarak, çip içi (intra-die) bir optimizasyon sağlıyor. Bu da yerleştirme ve yönlendirme araçlarının, ayrı yongaları bölümlemek yerine, tüm dikey yapı boyunca eş zamanlı çalışmasını gerektiriyor.
Pekin Üniversitesi'nin prototipi, çok katmanlı yapıyı en başından itibaren birleşik bir tasarım alanı olarak ele alarak bu ihtiyaca yanıt veriyor. Ancak, tel uzunluğundaki %30'luk iyileşme iddiasının üretim ölçeğinde ne kadar sürdürülebilir olacağı zamanla görülecek.
Küresel EDA pazarında önde gelen şirketlerin pazar payı önemli. Bu şirketlerin Türkiye pazarındaki hakimiyeti de oldukça yüksek. Geçtiğimiz yıl yaşanan gelişmeler, Çinli çip üreticilerinin Batılı araçlara olan bağımlılığını gözler önüne sermişti. Çin'in yerli EDA şirketleri ilerleme kaydetse de, gelişmiş çipler için Batılı rakiplerle rekabet edebilecek tam dijital tasarım akışları sunma konusunda henüz yeterli düzeyde değiller.
Bir üniversite prototipinin ticari düzeyde kullanıma hazır bir yazılıma dönüşmesi uzun bir süreç gerektiriyor. EDA araçları, yıllarca süren geliştirme, üreticilerle entegre süreç tasarım kitleri ve çip üreticilerinin güvenini kazanmak için binlerce tasarımın doğrulanmasını gerektiriyor. Bir teknoloji şirketi yetkilisi, yarı iletken evriminin her adımında tüm cevapları tek başına bulmanın mümkün olmadığını belirtmişti.
