Maelstrom: Una técnica de síntesis lógica para circuitos asíncronos

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Informática
• Diseño VLSI
• Circuitos Digitales

Sus antecedentes:

• El diseño de circuitos asíncronos presenta desafíos en la síntesis y la optimización del rendimiento.
• Los métodos existentes para sintetizar programas de hardware computacional (CHP) en circuitos asíncronos tienen limitaciones en eficiencia y alcance.

Objetivo del estudio:

• Introducir Maelstrom, un método de síntesis novedoso y herramienta de código abierto para generar circuitos asíncronos a partir de programas CHP.
• Lograr mejoras significativas en energía, retardo y área en comparación con las técnicas de síntesis asíncrona de última generación.

Principales métodos:

• Se desarrolló una nueva metodología de síntesis para programas CHP.
• Se creó una herramienta de código abierto llamada Maelstrom para implementar el método de síntesis.
• Se aseguró la agnóstica de la familia de circuitos y el soporte para diversas implementaciones de datapath y protocolos de comunicación.

Principales resultados:

• Maelstrom produce circuitos asíncronos con mejoras significativas en energía, retardo y área sobre los métodos existentes.
• Las simulaciones SPICE pre-layout en un nodo de 65 nm confirman beneficios sustanciales de rendimiento.
• Se sintetizó y fabricó con éxito un chip a partir de una descripción funcional abstracta de alto nivel utilizando Maelstrom.

Conclusiones:

• Maelstrom ofrece una mejora cualitativa en la síntesis lógica para circuitos asíncronos a partir de descripciones de comportamiento.
• La herramienta y el método avanzan el estado del arte en el diseño y fabricación de circuitos asíncronos.
• La disponibilidad de código abierto promueve una mayor adopción y desarrollo en el campo.