首先，我不是職業(yè)模擬設(shè)計(jì)工程師。我作為模擬/RF 設(shè)計(jì)工程師工作了多年，包括在模擬/混合信號(hào) IC 設(shè)計(jì)和布局方面的工作。幾年來，我還深入研究了控制系統(tǒng)和機(jī)器學(xué)習(xí) (ML)，從那時(shí)起，我對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)的了解一直保持在一定水平。這些天來，我做了很多咨詢、RF 合同設(shè)計(jì)和大量工程寫作。因此，我每天都在閱讀和研究與電子相關(guān)的各種工程、物理和材料科學(xué)主題，主要是射頻和模擬。我每天不做的就是用大棒擊打晶體管使其屈服，運(yùn)行模擬程序直到我的眼睛流血，或者在布局編輯器中玩俄羅斯方塊來解決那些決心讓我看起來像個(gè)傻瓜的寄生者。

這就是為什么我尊重我們尊敬的模擬設(shè)計(jì)工程師觀眾對(duì)模擬的細(xì)微差別和變幻莫測(cè)。但是，我確實(shí)時(shí)不時(shí)地有想法。今天，我正在思考一些我讀過的關(guān)于自動(dòng)化模擬設(shè)計(jì)的不同博客和文章。我讀過的博客和文章大多來自電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)軟件公司。在這些書面作品中，我注意到一個(gè)普遍的主題，即編寫它們的人似乎相信模擬設(shè)計(jì)，至少以某種重要的方式，可以自動(dòng)化。由于幾個(gè)不同的原因，我發(fā)現(xiàn)這些說法令人費(fèi)解。

我在模擬設(shè)計(jì)方面的培訓(xùn)從晶體管和常見電路元件的模型、帶有箭頭方向混亂的難看的手繪原理圖、大量的數(shù)學(xué)知識(shí)開始，最后在電路模擬器前度過了幾天的困惑。后來，在電路模擬器前呆了幾個(gè)月或幾年后，我最終畢業(yè)了布局和全電路模擬，在那里我了解到我學(xué)到的一切都是謊言，現(xiàn)實(shí)世界是你成功的希望所在的寒冷黑暗的地方電路設(shè)計(jì)往往像過去不幸的船只的破碎木材一樣穿過巖石海岸線。

在這個(gè)過程的無數(shù)次迭代之后，我發(fā)現(xiàn)能力，以及更多經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師的堅(jiān)定指導(dǎo)，最終導(dǎo)致了一個(gè)幾乎合理的把握，即如何從系統(tǒng)級(jí)需求解決模擬設(shè)計(jì)問題，讓愿意滾動(dòng)的人骰子(雙關(guān)語)在硅上。不過，我學(xué)到的最多的是，那些被認(rèn)為是“優(yōu)秀”模擬設(shè)計(jì)工程師的人也被視為黑暗巫師，他們的巫術(shù)力量很可能來自混沌領(lǐng)域本身。

在最后一個(gè)類比中，我有意使用了混沌的概念。我的經(jīng)驗(yàn)——關(guān)于最新的最佳實(shí)踐，我可能是錯(cuò)的——模擬設(shè)計(jì)既是經(jīng)驗(yàn)，也是直覺和/或盲目的運(yùn)氣。我對(duì)這個(gè)思考過程的一些證據(jù)是我作為一名布局工程師的經(jīng)驗(yàn)，我的任務(wù)是以某種方式威脅多邊形領(lǐng)域，以服從設(shè)計(jì)工程師的一時(shí)興起，他們的聰明電路對(duì)附近的寄生效應(yīng)過于挑剔。我的解決方案源于對(duì)物理學(xué)的一般理解，因?yàn)樗c半導(dǎo)體有關(guān)，如果我能記住正確的熱鍵，我認(rèn)為可能會(huì)起作用。

有了序言，我的問題很簡單：模擬設(shè)計(jì)自動(dòng)化真的是可以實(shí)現(xiàn)的嗎?蒙特卡洛分析和設(shè)置正確的測(cè)試臺(tái)等工具對(duì)于設(shè)計(jì)成功至關(guān)重要，這涉及到相當(dāng)長的學(xué)習(xí)曲線。我認(rèn)為在選擇電路拓?fù)鋾r(shí)還涉及大量主觀性。再加上先進(jìn)節(jié)點(diǎn)工藝和新晶體管類型的極其復(fù)雜的模型(參見 FinFet)，模擬設(shè)計(jì)的任何有用方面都可以自動(dòng)化嗎?

我想明確表示，我不是在談?wù)摫Ｗo(hù)不想被機(jī)器人工人取代的模擬設(shè)計(jì)工程師的工作。我的問題很嚴(yán)重。我從著名且可能壟斷的 EDA 軟件公司讀到的文章表明確實(shí)如此。然而，當(dāng)我深入研究這些文章時(shí)，似乎表明真正可能的一切是幫助模擬設(shè)計(jì)人員更快地在電路原理圖和布局部分之間進(jìn)行迭代

同樣，在我有限的經(jīng)驗(yàn)中，大多數(shù)模擬設(shè)計(jì)師并沒有自己做布局，只是在出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)誤時(shí)才參與布局。那么，幫助模擬設(shè)計(jì)人員深入了解大屠殺寄生效應(yīng)的 ML 算法對(duì)物理布局中的設(shè)計(jì)有何幫助?我的理解是，在設(shè)計(jì)會(huì)議期間，由于你的傲慢，流片被推遲了幾個(gè)月，你會(huì)在幾次錯(cuò)誤之后才知道這一點(diǎn)。

盡管今天的計(jì)算能力比過去更容易獲得，但我的想法是，在設(shè)計(jì)過程的瘋狂爭(zhēng)奪中運(yùn)行 ML 算法來照顧模擬設(shè)計(jì)師的計(jì)算資源必須相當(dāng)廣泛。模擬復(fù)雜的電路已經(jīng)足夠耗費(fèi)資源，在您的工作提供這些見解的同時(shí)，ML 算法是否本質(zhì)上必須在后臺(tái)運(yùn)行 sims?