第二期-openDACS開源EDA核心貢獻者系列訪談
?中國硬件創(chuàng)新創(chuàng)客大賽始于2015年，由深圳華秋電子有限公司主辦，至今已經(jīng)成功舉辦七屆，賽事范圍覆蓋華南、華東、華北三大地區(qū)，超10個省市區(qū)域。隨著影響力的擴大，中國硬件創(chuàng)新創(chuàng)客大賽已成為中國硬件創(chuàng)新領(lǐng)域重量賽事之一。 為了加快硬科技助推中國集成電路的騰飛，支持開源EDA生態(tài)建設(shè)，中國硬件創(chuàng)新創(chuàng)客大賽組委會聯(lián)合openDACS工作委員會共同舉辦了華秋第八屆中國硬件創(chuàng)新創(chuàng)客大賽-開源集成電路軟件設(shè)計賽道，以支持開源EDA生態(tài)建設(shè)。 
?與此同時，為了讓更多的參與者加入開源社區(qū)，為期2個月的直播培訓(xùn)講座計劃同期開啟。《第二期開源EDA集成電路設(shè)計軟件》系列直播于8月17日順利開講。活動邀請到了openDACS第一批核心貢獻者中的賴曉錚老師、楊帆老師以及何家驥老師，分享芯片敏捷設(shè)計與驗證之路、介紹了一種高效的基于GPU加速的門級重仿真方法、介紹openDACS v2.0中開源的設(shè)計驗證與測試綜合SIG工具：EMSim版圖級芯片電磁仿真器。
而作為中國硬科技史上第一批開源EDA核心貢獻者，每一位老師背后的故事、投身EDA事業(yè)的心路歷程、開源的項目以及他們對于開源事業(yè)未來發(fā)展的一些看法，同樣是值得關(guān)注的。
基于此，8月30日，第二期-openDACS開源EDA核心貢獻者系列訪談釋出，本期訪問了賴曉錚老師、楊帆老師以及何家驥老師。 01
賴曉錚
?賴曉錚，華南理工大學(xué)計算機學(xué)院副教授，CCF會員。主要研究領(lǐng)域為數(shù)字集成電路（全流程）設(shè)計與驗證、嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)。主持國家863計劃重大科技專項課題1項，國家自然科學(xué)基金1項，廣東省科技計劃項目3項，廣東省自然科學(xué)基金1項，產(chǎn)學(xué)研芯片設(shè)計項目1項等。累計發(fā)表各類論文20余篇，授權(quán)發(fā)明專利近10余項。主編高等教育規(guī)劃教材《基于Proteus的計算機系統(tǒng)實驗教程》（機械工業(yè)出版社），參編高等教育本科國家級規(guī)劃教材《計算機組成原理》（白中英主編 科學(xué)出版社）第四版和第五版。2020年，指導(dǎo)學(xué)生獲得第四屆全國大學(xué)生集成電路創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽總決賽二等獎。 02
楊帆
?復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。主要研究方向為集成電路設(shè)計自動化。已在本領(lǐng)域的權(quán)威國際期刊和會議包括IEEE Transactions on CAS I、IEEE Transactions on CAD、IEEE Transactions on VLSI、IEEE/ACM DAC、FPGA、ICML 等上發(fā)表論文數(shù)十篇。獲2012年上海市自然科學(xué)一等獎1項。獲2018年Integration, the VLSI Journal最佳論文獎，獲DAC’2014, ASPDAC’2017, DAC’2017最佳論文提名。2018年獲國家自然科學(xué)基金委優(yōu)青項目資助。 03
何家驥
?天津大學(xué)特聘副研究員，IEEE會員，CCF會員。主要研究領(lǐng)域為數(shù)字集成電路（全流程）設(shè)計、集成電路硬件安全、密碼芯片設(shè)計與安全分析。近五年，主持科研項目3項，參與國家自然基金重點及面上項目共3項、國家重點研究計劃項目2項、總裝預(yù)研項目2項、軍科委項目1項等。近五年，累計發(fā)表各類論文40余篇，包含IEEE TCAD、IEEE TVLSI、IEEE JETCAS、ACM TECS等高水平期刊和DAC、HOST等高水平會議，授權(quán)發(fā)明專利近20余項，出版專著（章節(jié)）1本。 核心貢獻者訪談內(nèi)容記錄 01 您來自那個單位？請介紹一下您的研究工作歷程，哪些人和事對您有積極的影響和意義？ 賴曉錚： 我其實應(yīng)該算是教工子弟，是因為我父親本身也是華南理工大學(xué)的博士生導(dǎo)師，所以，我可能我小學(xué)的時候我就進入到大學(xué)實驗室，所以比一般的同齡人的話，我更早的接觸科研的這條道路。 后來我自己也選擇在我念完書以后就從事科研這個方向，因為我父親本身就是老一輩的那種科學(xué)家，所以在他們那個年代的話，當(dāng)時還不是特別強調(diào)期刊論文，它更加看重就是說你做的東西，你的研究成果有什么實際的應(yīng)用，覺得這對我有更深刻的影響，我自己比較專注于我們做的東西如何在現(xiàn)實產(chǎn)生作用。 
賴曉錚與父親：兩代人的科研傳承 后來，我做了博士后，當(dāng)時我的導(dǎo)師是劉煥彬院士，他對我的影響就是說你做的東西要扎根大地，你要真真正正的科研成果能真正在社會上推廣開來。 但是，我自從進入高校以后做科研以后，我一直發(fā)現(xiàn)國內(nèi)科研最后轉(zhuǎn)化成的成果都是論文。很多高科技項目和SCI期刊論文背后的成果數(shù)據(jù)，會發(fā)現(xiàn)他們都是比較難以追溯到的。即使是一些比如說像產(chǎn)學(xué)研合作的863項目，都會有個問題——只有參與的企業(yè)能分享科研成果，所以這里面就會有屏蔽的一個問題，因此很難讓項目之外的企業(yè)，或者說是文章之外的企業(yè)或者個人，能充分獲取其中的知識成果。 另外一個大問題是，當(dāng)一個科研項目做完以后，或者一篇SCI論文發(fā)表以后，相關(guān)的研究過程就結(jié)束了。當(dāng)別人看了這個項目/文章之后，他回過頭來他想問你說某些部分是不是能再改一下，或者有不清楚的地方，但是，你可能都沒有足夠的精力，再去回答別人的問題。因為你馬上去投入到下一個項目，下一篇論文去了，因為這就是機制，在push你不斷的往前，你要去找尋一個又一個項目去完成，你去發(fā)表一篇又一篇的論文。這樣其實就缺乏積累，什么都沒深入做下去。 所以你會發(fā)現(xiàn)國內(nèi)，為什么說好像我們做了很多東西出來，但是真正在社會上或者在企業(yè)界的話，你還會覺得真正的發(fā)掘很有用的東西會比較困難。數(shù)據(jù)顯示，我們的科研工作真正能轉(zhuǎn)化到生產(chǎn)力的只有5%，當(dāng)然95%都變成了沉淀成本，其實這里面就有一個所謂的機制問題。 后來我接觸到了國外的軟件領(lǐng)域的開源運動，那時我就發(fā)現(xiàn)開源其實是一個非常好的途徑，因為通過開源（open source），你的數(shù)據(jù)、研究成果等等所有的東西，在GitHub上面或者是在 openDACS上面公開，所以大家都可以訪問，而訪問的同時他又會給你一種實時的反饋，然后會不斷的促使你去不斷去更新、修改，補充你的研究成果，所以讓我們通過開源這個方式，可以不斷的形成一個正反饋，會使大家都共同參與到這個項目和研究過程里面來，打破瓶頸。 所以當(dāng)時我最早是我19年的時候，我聽到Patterson教授講到RISC-V的時候，我就感覺到RISC-V就是一個非常好的例子：從高校里面出來，企業(yè)包括社區(qū)開源社區(qū)共同參與，星星之火燎原之勢，已經(jīng)是全球一個最大的熱點，就是一個最大的市場。所以說我覺得這就是一個非常好的東西。 當(dāng)然 Linux就是更久遠的一個例子， Linux現(xiàn)在基本上已經(jīng)成了軟件業(yè)、所有軟件互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的一個基礎(chǔ)，基礎(chǔ)設(shè)施這樣它也就是從開源社區(qū)起來的，對吧？ 這也是為什么我會參與到openDACS活動和組織里面來的一個原因，就是我們希望我們這幾位老師作為先驅(qū)的一個探索者，我們花費了很多精力，本來我們這些種經(jīng)歷的話，我們可以用來寫論文的，用來申報項目的，但是我們把精力花費到開源項目來。 雖然目前我們見不到什么研究什么成果什么回報，開源項目，對我們高校老師來說，評職稱也好，帶學(xué)生也好，好像沒有什么太大的幫助，但是我們可以開出一條新的路子去做這個事情。 所以這就是我一直一路以來我的研究，我自己個人的感覺。 楊帆： 我先介紹一下，我來自復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院，在03年本科畢業(yè)之后，進入復(fù)旦開始讀博，開始做這一方面的研究，所以到今年差不多將近有20年的時間，這里面可能也做過很多相關(guān)的研究，包括在博士階段做的主要是跟電路模擬和模型降階方面的一些工作，到畢業(yè)之后就開始留校任教之后，早期的話也是延續(xù)做電路仿真的工作，后面也開展做了很多其他相關(guān)一些工作，比如說可制造性設(shè)計、高層綜合，還有做跟電路優(yōu)化相關(guān)的一些工作，所以做的內(nèi)容也相對拓展的比較多。 在早期的時候，應(yīng)該整個EDA產(chǎn)業(yè)，特別是國內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)發(fā)展較慢，從03年一直到08年左右，基本上是很少的有相關(guān)EDA的企業(yè)。一直到了08年，當(dāng)時是有十一五的國家的重大專項的支持，所以才開始快速發(fā)展。 國內(nèi)早期的一批企業(yè)，到現(xiàn)在可能都上市了，比如說華大九天和廣立微，包括概倫電子，都是當(dāng)時早期開始做EDA的企業(yè)，如今才逐漸的發(fā)展起來，我也很高興能看到我們國內(nèi)的整個EDA的研究開始隨著這些企業(yè)的發(fā)展也能快速的發(fā)展起來。 目前企業(yè)大概有60多家，但從事這些相關(guān)研究的單位，在早期的時候，在我讀博士階段，可能就估計不超過5家。 到現(xiàn)在，國內(nèi)很多高校都有專門的研究所，所以我覺得是一個很好的一個時代。 在整個過程中的話，我覺得對我這個影響比較大的應(yīng)該是我們實驗室的幾位老先生，一個是唐璞山先生，最早由唐先生在78年的時候就創(chuàng)建了我們的ICCAD研究室，我覺得老一輩他們完全是屬于拓荒的一個時代。 他們?yōu)槭裁磸氖逻@個方面研究？其實是在78年的時候，他們本身是想做集成電路設(shè)計，但是后來發(fā)現(xiàn)沒有EDA工具，沒法做設(shè)計，所以他們就轉(zhuǎn)去做EDA工具的研究，其實本身他們最開始是沒有這方面的基礎(chǔ)的，但是因為這個國家或者說本身的研究的需求，才去做這方面的研究。 在80年代中期90年的時候，當(dāng)時國家有一個比較大的支持，去做熊貓系統(tǒng)，所以唐先生當(dāng)時帶領(lǐng)了我們實驗室的很多研究生去做熊貓系統(tǒng)開發(fā)，也投入了很多精力去做這方面工作。全國也有好多家單位一起來進行該工作。但是熊貓系統(tǒng)完成之后，國家可能支持相對就比較少了。 我覺得唐先生反正都是比較樂觀，他其實不管有沒有支持，他都是在做他的研究的，因為他到后面他就更關(guān)心的是這個NP問題，所以他一直在研究 NP這個問題。 我記得以前我剛畢業(yè)的時候去他辦公室，里面就有很多的紙在演算，雖然我也看不懂他算了什么，他一直在算這個問題，一直在執(zhí)著的去做這方面的研究，我覺得這個是做一個研究者，應(yīng)該是有這樣一種堅持和執(zhí)著的精神才能夠去把工作做好。 到了08年的時候，那時候其實唐老師已經(jīng)是有將近80高齡了，那時候他也是經(jīng)常就跟我們一起到北京出差，去做重大專項的一些項目，有時候晚班的飛機到了虹橋，我記得他當(dāng)時還要自己去排隊坐公交車回家。 所以說我覺得老一輩的這種精神，只是想著說能夠貢獻自己的研究的力量，沒有太多的對個人的利益這方面的考慮，對我都是有比較積極的意義和影響的。 
何家驥： 我一路以來的研究，經(jīng)歷了一個從緩慢到快速的過程。對我影響比較大的應(yīng)該是我在國外期間的一位導(dǎo)師，就是金意兒教授，金教授當(dāng)時是在佛羅里達大學(xué)工作，而佛大在硬件安全領(lǐng)域在全美國都有著舉足輕重的地位。佛大實驗室的PI是硬件安全研究領(lǐng)域的第一位IEEE Fellow，他們對我的影響主要是在于對研究的態(tài)度方面，能夠持續(xù)地去做一些前沿的比較有益的探索。 在國外交換期間，國外導(dǎo)師的影響主要是讓我覺得把封閉的技術(shù)是可以推廣到對于我的影響來主要是把這樣一個封閉的技術(shù)去向一個更加廣闊的應(yīng)用場景進行擴展。在技術(shù)的研發(fā)中，如果技術(shù)能夠有較好的出口，或者潛在用途非常廣闊的話，在做基礎(chǔ)研發(fā)的過程中也會有比較好的驅(qū)動力，我覺得主要是那段研究經(jīng)歷對我影響比較大。 另外是我在清華做博士后研究期間，我的合作導(dǎo)師，一直在鼓勵我們要在一定的范圍之內(nèi)，尤其是在同行之間，對通用技術(shù)進行共享驗證，才能讓我們的技術(shù)變得更加完善。例如，在安全工具的研發(fā)中心，只有將我們的工具或者是將我們工作真正展示出去，讓大家來去做批判者和使用者，才能讓我們更快的進步。 
在佛羅里達大學(xué)當(dāng)助教 02 您是怎樣進入我們這個openDACS開源領(lǐng)域的？ 賴曉錚： 我是在CCF大會上面受到何工邀請，然后當(dāng)時我覺得很驚訝，因為說實在，目前在高校里面從事開源項目的話，其實是一件蠻尷尬的事情——很多高校里面，其實考核是沒有開源這一項的。所以你看到的開源項目可能很多都是說像華為的鴻蒙這一類型的，或者阿里騰訊有一些開源的項目，以企業(yè)為主導(dǎo)的開源項目，高校為主導(dǎo)的開源項目很少。所以當(dāng)時我們聽說CCF項目有openDACS這么一個組織，然后是高校老師在一起，把我們高校的開源項目集合在一起，其實我覺得這個思路非常的好，所以當(dāng)時我收到邀請之后，我感覺我個人是非常興奮，而且我還認識了一大群志同道合的老師在一起去做這件事情，而且我覺得高校其實是最適合做開源項目的主導(dǎo)，或者說發(fā)起開源項目，因為企業(yè)發(fā)起開源項目它會有一個問題，往往它會受到同行競爭的問題，比如說你會發(fā)現(xiàn)大企業(yè)它發(fā)起一個開源項目，然而同一個領(lǐng)域的其他企業(yè)多半都不會去參加。可能到最后就變成一個企業(yè)圍繞他自己的生態(tài)去進行建設(shè)，就失去了大家一起來共建開源社區(qū)的理念，所以我覺得高校本身它是一個第三方公共機構(gòu)過來做開源這個事情是非常好的一個點，可以最能攏聚所有人的力量去做這個事情，這是我的觀點。
?03 您認為openDACS理想的發(fā)展方式是什么？ 賴曉錚：eda工具，包括自動化的工具，編譯器前端的工具，還有包括后端的整一套開源的工具鏈，我覺得是我所關(guān)注的一個重點。
其實我覺得 openDACS工作應(yīng)該不是具體的某一個東西，不是說某一個處理器。它應(yīng)該是更加關(guān)注于一些工具層面上的東西，能提供一些工具，然后這些工具能代替商業(yè)工具，使得業(yè)界能在這些開源工具之上更方便的去設(shè)計芯片，驗證芯片。自動化工具，我覺得是一個應(yīng)該是openDACS關(guān)注的重點領(lǐng)域。
我是負責(zé)物理設(shè)計與建模這塊。但是除了這塊，我也進行一些其他方面的工作。比如說做仿真驗證。
另外我們對模擬電路這塊也有興趣，我們都可能想著去開源，涵蓋了從仿真驗證、物理設(shè)計，包括做模擬電路，甚至后面我們可能在可制造性設(shè)計方面也有可能去做一些工作，比如OPC，都會有一些開源的工作。
理想的發(fā)展方式，之前也考慮過，對于這樣一個開源的項目，希望它是一個正向循環(huán)的過程，就是說你開源的這些內(nèi)容，能夠在自己的芯片設(shè)計當(dāng)中得到應(yīng)用。
另外還希望它可以對產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起一些作用，可以使得另外的開發(fā)者能夠進一步加入到我們的平臺里面，共同實現(xiàn)正向的反饋，促進平臺的健康正向發(fā)展。
我覺得這樣子的話可能會是一個比較好的模式。 何家驥：
關(guān)于開源EDA的商業(yè)模式，像賴老師強調(diào)的，開源項目需要各方面的支撐，才能引領(lǐng)大家去進行深入的研發(fā)，對于開源的商業(yè)模式，后面需要大家進行深入的研討。
我對于openDACS的興趣點，是能夠通過各位開源貢獻者的貢獻，最終把現(xiàn)在相對由國外引領(lǐng)的、較為封閉的集成電路設(shè)計、驗證等流程逐步打破，利用開源的EDA完成整個集成電路的設(shè)計與實現(xiàn)，當(dāng)然這是一個美好的愿景。
國外的開源項目很多，如OpenROAD項目，現(xiàn)在已經(jīng)能夠利用開源EDA工具，完成了由電路設(shè)計到實際芯片的全流程，并且經(jīng)過了流片驗證。 04
您這次開源的項目是什么，有哪些技術(shù)亮點？
賴曉錚：我這次的開源項目是一個芯片敏捷設(shè)計與驗證自動化的框架。 它的亮點最主要是它在芯片敏捷設(shè)計上面，跟Chisel做了一個兼容，是國外的所謂的firrtl的所謂的編譯框架做一個兼容。我們還做了一個敏捷迭代，就是在每一個級別上面我們都把它轉(zhuǎn)成了verilog，然后語言然后方便工程師進行驗證，所以這是我們比較突出的亮點。因為國內(nèi)說做敏捷設(shè)計語言的很少，我們應(yīng)該是最早做這個事情的，一般來說國內(nèi)是直接就拿Chisel過來用，但是如果你觀察Chisel的應(yīng)用，在學(xué)術(shù)界用的比較多，但是在工業(yè)界用的非常少，因為Chisel）它有一些問題是，它不太方便于驗證，它的鏈條拉得太長了，所以我們非常欣賞Chisel開創(chuàng)了Multi-Level IR這種多層次的編譯框架，我覺得這是它的一個優(yōu)點。但是，chisel沒有做到足夠適合工業(yè)界實現(xiàn)的敏捷迭代的基礎(chǔ)設(shè)施。我們把這個環(huán)節(jié)給它補上了，這個是我們的工具的亮點，會更加適合工業(yè)界使用。 楊帆：
我們開源是在做仿真驗證這一塊。
我們目前做的是一個基于GPU的門級仿真的工作，這里面主要是一個探索。因為以前的門級仿真可能更多的是通過CPU來做并行，或者是通過門級仿真器這種硬件仿真器來加速，我們探索通過 GPU來做加速。我們目前看來效果還可以，所以我們想把它開源出來，希望能夠給學(xué)術(shù)界或者說產(chǎn)業(yè)界提供一些參考及支持。 何家驥：
我們這次開源的項目是EMSim，利用該工具我們能夠在集成電路芯片設(shè)計的版圖級，對于芯片的電磁輻射情況實現(xiàn)快速仿真，并借用仿真結(jié)果開展后續(xù)深入的分析。
因RISC-V結(jié)緣：賴曉錚、其學(xué)生及David Patternson教授（圖靈獎得主）
比如像我參與開源項目的一些學(xué)生，現(xiàn)在基本上他自己都不用去應(yīng)聘，都直接有企業(yè)過來找他，因為在開源的整個項目里面，代碼本身就展示出他的實力。這比他的畢業(yè)論文、比他發(fā)表的文章其實更加證明他個人的實力和潛在的價值。我們希望的接下來能跟EDA領(lǐng)域設(shè)計和驗證的公司進行更深入的合作，但是我們有個前提，我們希望所有的合作是開源的。有很多公司希望我們做閉源的，優(yōu)化他們的商業(yè)工具。但是我們覺得同樣的精力去做開源的事情，其實對整個業(yè)界的貢獻和反饋是更大的，甚至包括對出資企業(yè)本身來說也是一個更有力的反饋。因為閉源的東西參與的人畢竟是一小部分，但是開源的人，開源出來的話，其實會不斷有人幫你去試錯，不斷的有人幫你去修補，這樣它的影響力是更大的，而且更容易形成一種生態(tài)。我們也歡迎國產(chǎn)芯片公司，國產(chǎn)的FPGA公司，也可以跟我們一起合作。我們是希望先在FPGA然后在IC芯片設(shè)計上面的落地敏捷設(shè)計與驗證流程。這是大概是我的觀點。 楊帆：我們做開源的工作，當(dāng)時在CCF宣講過之后，其實還是有一些企業(yè)來跟我們聊過這個事情，就是關(guān)于仿真器這塊工作，有很多做數(shù)字電路仿真的企業(yè)他們可能還是會關(guān)注的，然后也希望能夠合作。但是做實際的商用產(chǎn)品可能還有一些差距，但是可以起到一定的探索的作用，也有參考的價值。然后在物理設(shè)計方面的話，是因為我負責(zé)SIG3做物理設(shè)計這一塊，目前的話跟我們比較相關(guān)的企業(yè)就是南E創(chuàng)，他們其實本來就也做openEDI的開源的項目，他們也跟我們有一些這方面源的合作。其他的一些企業(yè)，它可能會跟企業(yè)的他們本身產(chǎn)品會有一些沖突，他們可能不一定會把企業(yè)的產(chǎn)品能開放出來，所以這是一個有點困難的地方。如果是作為基礎(chǔ)設(shè)施，比如說像數(shù)據(jù)庫這種倒是有這種開源的可能，另外像一些基礎(chǔ)的一些工具，像STA這種基礎(chǔ)的工具，也還是可能找到一些能夠開源的單位的。
在研發(fā)機構(gòu)和學(xué)者方面，我覺得愿意來開源的還是挺多的，像我們聯(lián)系到浙大的卓成老師，他也愿意把他做電源地分析的一些代碼開源。然后像尚笠老師他做的基于機器學(xué)習(xí)的最新的布局的算法，他也是愿意開源的。 但對我們來說的話，我們可能更希望對這物理設(shè)計這樣一個工具，能夠把這些已有的算法串成一個真正的工具鏈，把它變成一個能夠使用的實際的平臺，這個不光是需要有大家去貢獻，因為大家貢獻代碼一般都是具有創(chuàng)新性的代碼，它是最新的一些研究成果。 我們可能也還需要去做比較多的基礎(chǔ)性的工作，能夠把這些大家已有的共性的代碼，去把它接起來，然后另外如果有缺少一些鏈條的話，我們可能要補上一些基本的算法，把整體流程能夠打通。 這個事情其實我們也一直在做，希望能夠去搭建一個基于已經(jīng)開源了像openEDI的技術(shù)平臺，去搭建一個完整的物理設(shè)計的平臺。
我們能夠把一些現(xiàn)在有的大家開源的一些代碼集成進去，同時我們?nèi)グ哑渲星啡钡牟糠值难a全，來形成比較完整的可以去使用的平臺，這個也是我們一直在做的工作。我們也希望有更多的學(xué)者，包括企業(yè)、研發(fā)機構(gòu)能夠加入進來，不僅是貢獻最新的一些研究成果或者說貢獻基礎(chǔ)架構(gòu)，另外還可以去貢獻一些其中缺少的環(huán)節(jié)，來補充完整，變成一個能夠?qū)嶋H運行的物理設(shè)計的平臺。
何家驥：
目前我們的工作主要是和國外的一些大學(xué)，例如佛羅里達大學(xué)，合作進行工具的完善和不斷的迭代更新。我希望未來我們這個工具能夠融入到現(xiàn)有的，不管是國外的還是國內(nèi)的工具鏈里面。因為現(xiàn)有的集成電路設(shè)計工具，更多的是以追求更高的性能、更低的功耗以及更小的面積為初衷，而對于芯片的安全性，目前還沒有考慮。
我們也是希望能夠在我們不斷的努力和完善下，把我們的工具加入到現(xiàn)有集成電路芯片設(shè)計的工具鏈里面。在未來大家真正做芯片設(shè)計的時候，如果你有這種安全需求，可以通過一鍵勾選的方式，把我們的技術(shù)真正用在現(xiàn)有的芯片設(shè)計的流程中。 06 對于您在我們openDACS開源的工作，您認為業(yè)界有哪些相關(guān)的企業(yè)、研發(fā)機構(gòu)、學(xué)者？您希望現(xiàn)在和未來有哪些關(guān)聯(lián)、合作？ 賴曉錚：
比如像這次同一批訪談，何老師那邊做的芯片電磁方面的仿真，我覺得就是一個非常好的方向，因為我做的是前端，何老師那邊可能是更偏向后端，因為后端會更難一點，會涉及到晶圓廠的工藝庫參數(shù)等各方面的限制。
所以我希望前后端的老師、研究者互相之間有個貫通，使得我們的工具在整條鏈上面是都是能保持開源的。而且我這里強調(diào)一點，就是我們要保證我們支持的開源項目是完全開源的。 完全開源是什么？就是我們的工具，我們開源的項目并不依賴于某一個商業(yè)項目或者商業(yè)產(chǎn)品，我覺得這是非常關(guān)鍵的，因為我們會看到有時候業(yè)內(nèi)也有一些說是開源的項目，但是問題是它必須在商業(yè)工具上才能用，這種開源項目其實對業(yè)界來說就變成了圍繞某個特定企業(yè)的產(chǎn)品，去幫他形成生態(tài)，我覺得這樣就不太好。 舉個不恰當(dāng)?shù)睦樱缙诘臅r候，微軟也有些開源項目，但是微軟的開源項目有些必須要在他的商業(yè)系統(tǒng)或者購買的軟件工具上面才能使用。像這樣的開源項目，據(jù)我所知是有很大爭議的。如果你的開源項目是為某個企業(yè)的產(chǎn)品做服務(wù)，最后仍然不可避免的還要回到收費的產(chǎn)品上去，這樣就失去開源的意義了。所以我所希望的是一個完全開源。我所依賴的工具也是開源的，然后前端是開源的，后端也是開源的，我們整個鏈條都是開源，我覺得這是非常關(guān)鍵的。 楊帆：
目前的這些openDACS開源項目，其實都是屬于比較有創(chuàng)新性的，確實是在某些點上做得很好的，這些應(yīng)該都是非常好的一些開源的內(nèi)容。
我所期望的是說，我們能夠在我們這個平臺上把大家開源作者貢獻的工具能夠串起來，集成在一個平臺上，能夠變成一個真正可以使用的全體系的流程，整個能夠跑起來。特別是在我們物理設(shè)計，比較緊密，所以我們一直在做這個事情就是基于開源的技術(shù)架構(gòu)，把大家目前開源的比較領(lǐng)先的算法再往上面集成，同時去補充一些工具把它連起來。所以我希望以后能有更多的開源作者共享EDA工具，都是很優(yōu)秀的、有創(chuàng)新性的，先豐富我們的這些點，然后等到這些點足夠豐富后，未來我們把這些點能串起來，中間所欠缺的地方做一些補充，把它變成一個真正的比較完整的流程的工具。
何家驥：
對今年在CCF大會上認識了非常多的開源貢獻者，然后也認識了在openDACS里面貢獻的一些作者例如原來在中科院的葉靖老師，然后剛才在做報告的老師，我覺得我們可以更多的把大家的技術(shù)點在一些邊界上去做劃分，然后我們分析出來自己的邊界之后，去找一些能夠在邊界之間做彌補或者說做橋梁的這樣一些技術(shù)點，進而能夠把大家所有的工具揉成一個整體。這樣的話就是說我們能夠擰成一股合力，然后去跟國外的一些開源的項目較高下。 07
您認為集成電路產(chǎn)業(yè)趨勢有哪些，我們的openDACS要關(guān)注哪些商業(yè)先機？怎么去良性發(fā)展？ 賴曉錚：
我覺得最大趨勢是計算機會主導(dǎo)芯片的設(shè)計，像這次由計算機學(xué)會來承辦CCF chip2022大會就是很明顯的。為什么不是電子學(xué)會來主辦而是計算機學(xué)會呢？
其實你在國外你看得非常明顯，原因很簡單，就是工具自動化，現(xiàn)在已經(jīng)不再是以前靠幾個工程師寫代碼，你就能把一個芯片做出來了，現(xiàn)在有可能說是幾個工程師寫完，然后用工具自動完成剩下的工作。
所以它越來越會越依賴于計算機的，比如說編程語言編譯器，這些基礎(chǔ)架構(gòu)。其實在國內(nèi)目前看還比較少，但是你看國外RISC-V就是個明顯例子，RISC-V為什么能走紅了，其實離不開RISC-V一開始提出來的時候，它是用chisel語言寫的，chisel加速了生產(chǎn)力，這點是看得很明顯的。
所以我們覺得：程序員特別歡迎計算機專業(yè)的學(xué)生和老師來介入到芯片設(shè)計和芯片驗證領(lǐng)域，甚至芯片制造領(lǐng)域，然后通過開源的方式變革、加速產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此我認為openDACS應(yīng)該關(guān)注這個方向，就是關(guān)注于計算機，關(guān)注編程員，關(guān)注于開源，關(guān)注于我們整個工具的自動化，我覺得這是一個非常重要的點。 楊帆：
目前來說我認為應(yīng)該有這么幾個趨勢，第一個我覺得是“云”，這是比較熱的一個方向，大家通過云的服務(wù)其實可以去提供比較多的算力，因為EDA計算能力需求是比較多的，而云服務(wù)可以提供伸縮的能力。這個可能也需要EDA的企業(yè)去提供很多支持，包括一些數(shù)據(jù)庫的要提供并發(fā)的能力、算法要提供大規(guī)模并行的能力以及數(shù)據(jù)的安全性的保護能力。所以這些可能商業(yè)軟件也都沒有完全解決這個問題，所以對于我們開源來說的話，也是個機會，怎么樣去針對云這塊進行突破。
第二個基于AI和基于機器學(xué)習(xí)應(yīng)該也是一個趨勢，大家可以看到很多的地方在用AI的技術(shù)提供預(yù)測、做優(yōu)化、做探索。目前我們已經(jīng)有一些開源的工具，里面其實有AI的技術(shù)，而且也取得了比較好的效果。
然后另外第三個點，我覺得比較重要的地方就是先進封裝。可以通過一些封裝的技術(shù)，像現(xiàn)在比較火的這種Chiplet的技術(shù)來實現(xiàn)進一步的提升。這里面可能會碰到一些新的問題，之前可能主要是芯片內(nèi)部的問題，現(xiàn)在可能變成芯片之間的互聯(lián)，芯片之間還有更復(fù)雜的熱應(yīng)力的效應(yīng)的問題、可靠性的問題。因為封裝之后，可能會出現(xiàn)封裝之間的熱應(yīng)力導(dǎo)致的斷裂，可能之前芯片內(nèi)部不會出現(xiàn)的問題。
因為單芯片的話，其實可靠性相對是比較好的，但一旦在多芯片的話，它可能可靠性會下降，怎么解決這個問題，包括怎么樣去做多芯片的持續(xù)分析，這應(yīng)該都是一些新的問題，我覺得可能在業(yè)界的暫時沒有很好的這種產(chǎn)品出現(xiàn)，這個也對我們來說我覺得也是一個機會以及挑戰(zhàn)了，因為我們整體的平臺沒搭建好。目前有一些作者貢獻出了不少有價值的一些點，是對我們的整個平臺發(fā)展是有價值的，在學(xué)術(shù)界走到前面，已經(jīng)構(gòu)成了這些點了。其實我覺得我們在技術(shù)上是可以有一些先機的，但是要從整個商業(yè)上去做到領(lǐng)先的話，需要的工作量還是比較大，你要去把這些東西變成貢獻的先進代碼，變成實用化的代碼，然后再把它搭建成平臺，這個是有挑戰(zhàn)的地方。
而要良性發(fā)展的話，一方面是你的工具他真的能夠?qū)Ξa(chǎn)業(yè)或者說對學(xué)術(shù)的研究有價值；另一個方面它就會通過價值去吸引更多的產(chǎn)業(yè)界的人來加入，他們愿意去共享代碼，這個時候就可能進入一個非常正向的循環(huán)，因為他們可以從這里面開源里面獲取價值，然后他們也愿意來貢獻代碼到開源的平臺，這樣的話就可以形成一個非常正向的循環(huán)機制，來促進我們整個平臺的發(fā)展。
何家驥：
現(xiàn)在其實國家包括整體來講，集成電路也是一個比較熱的話題，那么我覺得可能需要大力投入的點就是：需要持續(xù)、長久，而openDACS更多的是以開源的工具為主，那么集成電路設(shè)計其實是離不開各種各樣工具的支持，我覺得這其實是大家需要額外去關(guān)注的點。
此外，我覺得除了開源工具以外，現(xiàn)有的商業(yè)模式，那些真正賺錢的工具，它其實是不會選擇開源的，但是開源的工具有可能在未來賺錢。
所以我覺得對于我們來講，應(yīng)該是在學(xué)術(shù)以及實用化的兩個不同的天平之間，找到一個點。通過一些開源的方式，通過一些預(yù)先的研究，能夠去占領(lǐng)未來潛在需求的先機。
例如我們開源的工具，它其實考慮的是集成電路的安全性，那么當(dāng)集成電路設(shè)計發(fā)展到一定水平之后，大家就必須要考慮安全性，在這個時候，我覺得我們的一些開源的工具，就是有一些潛在的經(jīng)濟或者說商業(yè)的價值。 08 請您為參與這個系列講座的同學(xué)、聽眾，還有全國硬創(chuàng)大賽選手，說幾句話，鼓勵新一代開發(fā)者勇攀高峰？ 賴曉錚：
首先我要講的一件事情是，你不論什么時候開始做這個事情都不會算晚。以個人為例的話，我其實不是做芯片的設(shè)計的，但是我對芯片設(shè)計非常感興趣，我本科的時候開始做FPGA設(shè)計。所以當(dāng)我博士畢業(yè)的時候，當(dāng)時我感覺到工具自動化是個越來越明顯的一個方向，就是軟件吞噬世界，開源一統(tǒng)軟件，其實是一個很明顯的趨勢，所以最后我就跑到計算機學(xué)院這邊來，科研就轉(zhuǎn)到了芯片設(shè)計上，其實這是一個非常冒險的舉動。
我覺得這就是你要聽從你內(nèi)心的呼喚，你要看準這個趨勢，什么時候都不算晚，沒有什么成果成本的，盡早就就可以轉(zhuǎn)過去。
然后我覺得雖然當(dāng)下可能經(jīng)濟形勢各方面來說不是一個開源創(chuàng)業(yè)的好時機，但是我覺得大家應(yīng)該看到開源設(shè)計的形勢，基于開源的形式的話，都是黎明前的一個時期，現(xiàn)在正好是百花齊放。所以我歡迎創(chuàng)業(yè)者或者學(xué)校老師學(xué)生，我們一起來到開源社區(qū)來，特別是學(xué)生。因為我覺得能代表你個人的不會是那些文章，甚至也不會是你的學(xué)位。其實恰恰相反，你在開源社區(qū)里面的代碼，就是別人你的最直觀的東西。
你代碼就代表了你這個人的能力，其實我覺得這一點來說后面會越來越明顯，我?guī)н^學(xué)生都是這樣，憑借他們在開源方面的所做出來一些東西的話，企業(yè)非常直觀的就可以判斷出來，這就是他們所需要的人，所以我們歡迎大家不僅一起創(chuàng)業(yè)，就一起到開源社區(qū)來，你從開源社區(qū)里面創(chuàng)業(yè)也是可以的，像PingCap就是一個很明顯的例子——它開源數(shù)據(jù)庫是完全開源的，他的代碼都是可見的，但這個企業(yè)做的一樣很大，獲得不少投資，也是在國內(nèi)數(shù)據(jù)庫里面也非常靠前的，其實這也是非常明顯的例子，并不妨礙他為大家提供工具、提供服務(wù)等創(chuàng)新。 楊帆：
我覺得目前這個時代應(yīng)該是最好的一個時代，也是一個最壞的時代。如今我們有很好的條件；但同時也有很多的這種挑戰(zhàn)、困難，不管是外部、內(nèi)部的這種困難，所以還是希望同學(xué)還有我們所有的從事研究，產(chǎn)業(yè)相關(guān)人員，大家能夠一起努力，把我們國家的EDA產(chǎn)業(yè)做大做強。 何家驥：
我覺得集成電路設(shè)計其實它是一個非常寬面的研究領(lǐng)域，那么它涉及的方面也很多，它有數(shù)字電路設(shè)計、集成電路設(shè)計，有相關(guān)的eda工具的開發(fā)，還有各種各樣的工藝、材料等方面……我認為不管是學(xué)生或是選手，都應(yīng)該在某一方面深挖下去，在自己特有的技術(shù)領(lǐng)域能夠有新的創(chuàng)新。 為了支持開源EDA的生態(tài)建設(shè)，也為了讓更多的參與者加入我們的開源社區(qū)，我們將繼續(xù)為期兩個月的openDACS的開源EDA集成電路直播培訓(xùn)講座計劃，并同步訪談背后貢獻者們的故事，歡迎大家持續(xù)關(guān)注！ 往期回顧
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現(xiàn)在
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[ElfBoard] 硬件顯示接口第二期
LCD問題排查思路
（1）一般 LCD 顯示電平為 3.3V，特殊情況下需要根據(jù)屏體手冊進行電平轉(zhuǎn)換。
（2）屏幕一般只使用 FPC 做連接，如果在原理檢查確認沒有問題后，需要檢查 FPC 座，連接器等器件的焊接是否存在虛焊、漏焊、連焊等問題。
在原理和焊接都沒有問題的前提下，可能還會出現(xiàn)屏幕無法被點亮的情況，可以嘗試從以下幾點進行問題排查：
（1）電源：優(yōu)先排查屏幕各路電源電壓是否正常，紋波是否滿足要求；
（2）復(fù)位：檢查屏幕是否存在復(fù)位信號，且復(fù)位信號電平是否正常；
（3）背光：上電后屏幕背光是否正常亮起，背光電路是否有使能引腳，電平是否正常，PWM 信號是否正常，占空比不能為“0” 。
對于屏幕可以正常點亮（背光正常）的情況下出現(xiàn)的花屏或者其他顯示異常問題，可以根據(jù)以下思路進行排查：
（1）分辨率：檢查屏幕分辨率和ELF 1輸出分辨率是否一致；
（2）時鐘：使用示波器查看時鐘信號的頻率是否滿足屏幕要求，高低電平是否滿足需求；
（3）顯示模式（同步信號）：屏幕顯示一般分為“DE”模式（DE 信號）和“行場”模式（HSYNC信號和 VSYNC 信號）；
（4）掃描模式：屏幕可以設(shè)置掃描模式，一般默認是從上到下，從左到右。（此問題一般表現(xiàn)為顯示鏡像）；
（5）顯示位深：屏幕位深常見的有 16 位（RGB565）和 24 位（RGB888），ELF 1上為16位。
HDMI接口介紹
除了使用LCD屏，擴展板還添加了LCD轉(zhuǎn)HDMI芯片LT8618SXB，為用戶提供了HDMI顯示的選擇，其原理圖如圖2.8。通過FPC線將LCD信號從底板引到擴展版上，再由芯片LT8618SXB轉(zhuǎn)換為HDMI信號通過HDMI座子輸出，可以連接HDMI接口的顯示模塊。三顆TVS保護芯片ELF 1默認空焊。
HDMI信號引腳定義如圖2.9所示，1-9是TMDS data傳輸用到的引腳，共有三組；10-12是TMDS clock傳輸用到的引腳，共有一組；13是CEC引腳，一種消費電子兼容的傳輸協(xié)議；
15,16是DDC的引腳，DDC是基于I2C協(xié)議傳輸，故引腳為SCL和SDA，設(shè)計類似電路時要注意芯片的I2C地址不要和總線上的其它設(shè)備地址沖突，同時在使用原生HDMI接口時需要注意使用獨立I2C連接HDMI設(shè)備，ELF1采用的是擴展方案因此可以與其他設(shè)備公用I2C總線;17是接地；18是+5V power；19是HPD引腳（熱插拔引腳），用于建立連接。
發(fā)表于 02-20 13:30
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