芯片设计
1. 介绍
1.1. 背景
芯片设计正同时承受三重重压。
第一重:复杂度与成本。 先进节点的单颗 tape-out 成本,按 IBS 估计在 5nm~3nm 区间已达 2 亿~5 亿美元以上。设计决策一旦出错,无法像软件那样发布补丁修复。
第二重:人力与周期。 复杂 SoC 的 RTL 验证占项目周期 60%~70%。行业对资深前端与物理设计工程师的供给持续紧张,Cadence 曾估计到 2030 年芯片设计与验证工程师缺口达数十万人(该数字来源为二手转载)。
第三重:设计空间的爆炸。 从 RTL 到 GDSII 的全流程存在数百个可调工具参数 —— 综合努力级别、物理优化旋钮、时序约束、映射策略、floorplan 提示等。人工试错的搜索能力在如此高的维度面前迅速失效。
大模型的出现为第三重压力提供了直接的缓解路径:把参数空间的探索交给强化学习或智能体,把设计意图的表达交给自然语言与规范。但前两重压力决定了,芯片设计域的 AI 应用不能采用"生成即交付"的范式,而必须被严格的工程 Harness 约束。
1.2. 定义与范围
芯片设计方向覆盖从架构定义到版图交付(RTL-to-GDSII)的全过程,在 AI Harness 语境下特指由智能体参与或主导的下述环节:
| 环节 | 内容 | AI 的介入形态 |
|---|---|---|
| 架构探索 | 系统级建模、虚拟原型、性能预估 | SystemC / 高层综合模型的自动生成与评估 |
| RTL 生成 | 依据规范生成可综合 RTL | 规范到 RTL(spec-to-RTL)、自然语言到 GDSII(NL-to-GDSII) |
| 前端设计 | lint、综合、时序与功耗预估 | 自动修复 lint、综合脚本生成、设计空间探索 |
| PPA 优化 | 功耗、性能、面积的权衡优化 | 强化学习驱动的工具参数寻优 |
| 布局规划 | macro 与标准单元的布局 | 强化学习布局(如 AlphaChip) |
| 逻辑电路设计 | 算术电路、多路选择器等 | 强化学习生成逻辑门网络拓扑(如 PrefixRL) |
边界说明:设计与验证在 Agentic 架构下已日益不分离(ChipStack 同时覆盖前端设计与验证)。本方向与 芯片验证 的分工是:本方向关注"如何把设计做出来并做到更好的 PPA",验证方向关注"如何证明它是对的"。
1.3. 在 AI Harness 体系中的定位
图 1-1|芯片设计 · 在 AI Harness 六层模型中的定位
数据来源:基于本文分析绘制的示意图。
芯片设计在六层模型中的映射如下:
| Harness 层 | 本方向的具体承载物 | 说明 |
|---|---|---|
| L1 上下文工程 | 设计规范、PPA 历史库、工艺设计包、IP-XACT 元数据 | Cadence 提出用知识图谱表达设计意图的 Mental Models(心智模型),作为生成与验证共同的"真实来源" |
| L2 工具与执行 | Yosys / Design Compiler / Fusion Compiler / Innovus / Cerebrus / DSO.ai | 本方向最重的一层:EDA 引擎不可替代,智能体只能编排 |
| L3 编排与控制 | 架构探索 DAG、参数空间搜索调度、多方案比选 | 支持"高德地图模式"式设计空间探索:生成多种方案 + 在线时序面积预估供比选 |
| L4 记忆与状态 | warm-start 迁移学习、历史 PPA 记录、既往设计决策 | Synopsys 明确 DSO.ai 会用先前设计的知识热启动新任务,越用越快 |
| L5 评估与观测 | PPA 指标、综合通过率、形式等价检查 | 瓶颈所在层:设计反馈周期长,一次流片需数月才知道对错 |
| L6 治理与安全 | IP 隔离、沙箱运行时、IEEE 1735-2023 | tape-out 不可逆,必须人类在环 |
核心判断:芯片设计方向的瓶颈在 L5 评估与观测层。与验证方向不同,设计侧缺少高频、低成本、可判定的反馈信号 —— 综合与布局布线跑一轮要数小时到数天,而最终的性能对错要等流片回来才能确认。这直接导致了两个工程后果:
- 设计侧大量使用代理指标(近似线长、近似拥塞、预估时序),而代理指标与芯片最终真实性能之间存在脱节(详见 3.1.3 的反方证据)。
- 形式等价性检查(LEC)成为设计侧唯一可靠的硬门槛:任何 AI 优化后的网表,必须与黄金 RTL 做形式等价检查,确认功能行为未改变,才可进入后续流程。
1.4. 发展现状
| 方案 | 类型 | 关键量化结果 | 证据级别 |
|---|---|---|---|
| Synopsys DSO.ai | 全流程强化学习优化 | 某 5nm 高性能 CPU 核:2 天达成 1.75 GHz → 1.95 GHz;5nm 设计优化周期 6 个月 → 6 周 | B |
| Cadence Cerebrus | 强化学习驱动 block/chip 优化 | 官方口径最高 10 倍生产力 + 20% PPA 改善;累计超 1,000 次流片 | A |
| Google AlphaChip | 强化学习布局规划 | TPU Trillium 上布局 25 个 block,线长较物理设计团队减少 6.2%;约 6 小时完成对比人工数周至数月的布局 | A(含争议) |
| NVIDIA PrefixRL | 强化学习逻辑电路设计 | Hopper GPU 中部署近 13,000 个 AI 设计的电路实例 | B |
| 合见工软 UDA | 大模型 + EDA 闭环 | 官方口径提升 RTL 代码 QoR 与正确性 10%~20%;支持 NL-to-GDSII 与私有化部署 | A(厂商官方口径) |
| Cadence ChipStack | 智能体超级代理 | 最高 10 倍生产力;NVIDIA 内部验证周期提速 40 倍以上,5 周缩短至 1 天以内 | A |
| MosChip Agentic RTL Coder | 多智能体 + 开源工具链 | 标准设计模块节省时间 >90%;同时公开四类失败模式 | B- |
基准落差是本方向必须正视的现实。VerilogEval v2(NVIDIA,ACM TODAES 30(6),2025-10-21)给出的 spec-to-RTL pass@1 为:GPT-4o 63%、Llama3.1-405B 58%、RTL-Coder 6.7B 34%(级别 A)。多智能体系统可达 MAGE 95.7%、VerilogCoder 94.2%(级别 B),但论文作者自己指出,VerilogEval 题目均小于 100 行且为单模块,智能体可访问 testbench、仿真与波形自动调试,与单轮模型不具备可比性。
据公开演讲整理(级别 C):VerilogEval 上 >70% 的成绩,在更贴近生产的 CVDP 基准上降至 10%~40%,而最难的 RealBench 至今无 AI 系统解出任何一题。NVIDIA 领域模型 ChipNeMo 的 RTL 生成得分为 43.4%,低于通用 GPT-4 的 60%,其真实价值在问答、脚本生成与缺陷摘要(级别 C)。
2. 名词解释
| 术语 | 英文 / 缩写 | 释义 |
|---|---|---|
| 寄存器传输级 | Register Transfer Level,RTL | 以寄存器及寄存器间组合逻辑描述电路行为的设计抽象层级,是综合的输入 |
| 功耗、性能、面积 | Power, Performance, Area,PPA | 衡量实现质量的三大指标,三者通常相互制约 |
| 逻辑综合 | Logic Synthesis | 把 RTL 映射为工艺库门级网表的过程 |
| 布局规划 | Floorplanning | 确定 macro 与主要模块在芯片上的相对位置,对最终 PPA 影响极大 |
| 布局布线 | Place and Route,P&R | 确定标准单元位置并完成互连布线 |
| 设计收敛 | Design Closure | 时序、功耗、面积、可制造性同时满足签核目标的状态 |
| 静态时序分析 | Static Timing Analysis,STA | 不依赖激励的时序路径分析,是时序签核的基础 |
| 形式等价性检查 | Logic Equivalence Checking,LEC | 用形式化方法证明优化前后网表与黄金 RTL 功能等价 |
| 签核 | Sign-off | 以签核精度工具确认设计满足交付条件的正式环节 |
| 工艺设计包 | Process Design Kit,PDK | 代工厂提供的工艺库、规则文件与设计规则 |
| 统一功耗格式 | Unified Power Format,UPF | 描述低功耗设计意图的标准,IEEE 1801-2024 |
| IP-XACT | IEEE 1685-2022 | IP 封装、集成与复用的标准结构,Chiplet 时代重要性上升 |
| 结果质量 | Quality of Result,QoR | 综合与实现结果在 PPA 上的综合质量评价 |
| 流片 | Tape-out | 向代工厂交付最终版图数据的关键节点 |
| 心智模型 | Mental Models | Cadence 提出的概念:用知识图谱表达设计意图,作为生成与验证的"真实来源" |
| 线长 | Wirelength | 布线总长度,是布局质量的常用代理指标 |
| 拥塞 | Congestion | 布线资源需求超过供给的程度,是布局质量的代理指标 |
| 高层综合 | High-Level Synthesis,HLS | 从 C/C++/SystemC 等高层描述自动生成 RTL |
| 多目标优化 | Pareto Optimization | 在多个相互冲突的目标间寻找非支配解集 |
| 热启动 | Warm Start | 用先前任务习得的知识初始化新任务的优化过程 |
3. 案例
3.1. Google AlphaChip:强化学习驱动的布局规划
证据级别:A(Google DeepMind 官方 / Nature 论文);反方证据级别 C,
3.1.1. 背景
芯片布局规划(floorplanning)是芯片设计中耗时最长、也最抗拒自动化的环节之一,六十余年未能被有效自动化。其难点在于:布局决策的效果要到布线完成、时序收敛之后才能评价,反馈链条极长;而 TPU 每一代都需要高质量的 macro 布局。
3.1.2. 方案
Google 把布局问题建模为一场"博弈":从空白网格开始逐个放置元件,按最终布局质量给予奖励。核心技术是 edge-based graph neural network(Edge-GNN,基于边的图神经网络),用于学习互连元件之间的关系并跨芯片泛化。训练策略为:先在历代 TPU block 上预训练,再在当前 TPU block 上微调。
这一方案的关键工程特征在于,它把 L4 记忆层(跨代芯片的预训练知识迁移)与 L5 评估层(以最终布局质量作为奖励函数)显式地建构成了闭环 —— 这正是 AI Harness 在硬件设计域的典型形态。
3.1.3. 效果
- 应用于 TPU v5e、v5p、Trillium(第 6 代) 三代,以及 Google Axion(首款 Arm 架构数据中心 CPU)。
- 在 Trillium 上,AlphaChip 布局了 25 个 block,线长较物理设计团队减少 6.2%。
- 约 6 小时 即可完成与人类专家相当或更优的 macro 布局,对比人工需数周至数月(Nature 594:207-212, 2021)。
- 2024-09 开放预训练 checkpoint 并正式命名 AlphaChip;MediaTek 已扩展该方法用于其最先进芯片(含三星手机 Dimensity 旗舰 5G)。
必须同时写入的反方证据(事实与观点分离):
2025 年 UCSD Andrew Kahng 团队使用 Google 公开的预训练模型、给足算力训练至收敛后,在公开基准上经典模拟退火仍能打平或更优,且更快;ChiPBench 指出强化学习优化的是代理指标(近似线长、近似拥塞),与芯片最终真实性能存在脱节。该组证据来源为二手中文转载,标注 ,但其观点具有重要意义:"已量产"与"科学上更优"是两回事,因此在芯片设计方向,代理指标的改善不得直接等同于产品价值。
3.2. Synopsys DSO.ai 与 Cadence Cerebrus:PPA 优化的规模化落地
证据级别:A- / B
3.2.1. 背景
RTL-to-GDSII 全流程有数百个工具参数需要调优,包括综合努力级别、物理优化旋钮、时序约束、映射策略、floorplan 提示等。人工试错不仅慢,而且高度依赖个别资深工程师的经验,难以复制与传承。
3.2.2. 方案
强化学习自动调整上述工具参数组合,在每次迭代后用真实 EDA 工具的 PPA 结果作为奖励信号,逐步收敛到更优解。工程上强调两点:一是热启动(warm-start)—— 用先前设计的知识初始化新任务,越用越快;二是并发探索 —— 把巨大的搜索空间剪枝为可并行执行的小规模试验。
3.2.3. 效果
Synopsys DSO.ai
- 某 5nm 高性能 CPU 核:初始主频卡在 1.75 GHz,目标 1.95 GHz。理论搜索空间 1 亿种,AI 剪枝为 30 个并发运行 × 3 轮迭代(约 90 次试验),2 天、零人工干预达成 1.95 GHz(+12%),同时功耗降至 27.9 mW,面积达标。传统方式需资深工程师手工调优约 1 个月。
- 5nm 芯片设计优化周期从 6 个月缩短至 6 周(-75%)。
- Samsung 3nm 移动处理器:主频 +300 MHz,动态功耗 -10%。
- SK hynix 闪存:单元面积 -15%,die shrink 5%。
Cadence Cerebrus
- 官方口径:最高 10 倍生产力 + 20% PPA 改善;累计 超 1,000 次流片。
- Cadence Q4 2025 财报电话会中,CEO Anirudh Devgan 明确后端物理设计 PPA 改善在 7%、10%、12% 这个量级,并称相当于获得半个到一个工艺节点迁移的收益。
- 客户实测:Samsung 在 SF2 tape-out 上实现 4 倍生产力;Altera 在 RTL 编写环节实现 7~10 倍生产力提升。
- Imagination Technologies 用 Cerebrus 在云端优化低功耗 IP 块,以远少于基线的迭代次数达成设计目标。
工程要点:上述所有 PPA 优化结果,都必须在交付前通过形式等价性检查确认功能行为未改变。这是本方向不可省略的硬门槛。
3.3. Cadence ChipStack:面向设计与验证的智能体超级代理
证据级别:A(Cadence 官方新闻稿)
3.3.1. 背景
半导体行业资深工程人才严重短缺;前端设计与验证(RTL 编写、testbench、测试计划、回归、调试)长期依赖人工,且各个环节之间存在大量手工交接。
3.3.2. 方案
Cadence 于 2025-11 收购 AI2(Allen Institute for AI)孵化器出身的 ChipStack(2023 年成立于西雅图),并于 2026-02-10 发布 ChipStack AI Super Agent。其架构特征对 Harness 设计极具参考价值:
- 编排而非替代:ChipStack 编排多个"虚拟工程师",全部调用 Cadence 基础 EDA 工具,底层仍依赖 Xcelium(动态仿真)与 Jasper(形式验证)的签核精度结果。
- 模型可插拔:支持云端与本地前沿模型,包括可定制的开源 NVIDIA Nemotron + NeMo,以及 OpenAI GPT 等云托管模型;原生兼容 Codex 与 Claude Code。
- 设计意图显式化:结合 Mental Models(心智模型) 与自动化形式化测试计划生成。
- 治理内置(L6 范式):运行于 NVIDIA OpenShell 沙箱运行时内,为自主智能体提供策略控制、隔离、以及对工具、基础设施与设计数据的受控访问,以保护机密 IP。
2026-06-01 于 Computex 宣布扩展至 Level-5 全自主,Level-5 能力于 2026 下半年向早期客户开放。
3.3.3. 效果
- 官方口径:前端设计与验证最高 10 倍生产力提升。
- 早期部署客户:NVIDIA、Altera、Qualcomm、Tenstorrent。
- Altera 工程高级总监 Arvind Vidyarthi:部分领域验证工作量减少约 10 倍,在最复杂设计上实现更深入的功能覆盖。
- Tenstorrent RISC-V 核心首席工程师 Daniel Cummings:3 个关键设计模块、3 个月评估,形式验证时间缩短最高 4 倍。
- NVIDIA 内部:每位工程师用 ChipStack 跑数百次 Xcelium 动态仿真 + Jasper 形式验证,RTL 验证周期提速 40 倍以上,典型 5 周验证闭环缩短至 1 天以内。
本案例对 Harness 的启示:ChipStack 是"L2 编排既有引擎 + L5 引擎结果作为 ground truth + L6 沙箱治理"三者合一的现成范式,可直接映射到本方向的 AGENTS.md 与 SKILL.md。
4. 实践标准
性质声明:以下 AGENTS.md 与 SKILL.md 为基于行业公开实践提炼的建议稿,非官方行业标准原文。截至本文档编写时,未检索到任何公开的、面向芯片设计方向的 AGENTS.md 或 SKILL.md 标准范本。
4.1. AGENTS.md 规范
4.1.1. AGENTS.md(芯片设计方向)
# AGENTS.md —— 芯片设计
> 本文为基于行业实践提炼的建议稿,非官方行业标准原文。
## 角色与边界
- 角色:芯片设计智能体,负责架构探索、RTL 生成、前端设计、PPA 优化与布局规划辅助。
- 编排引擎,不替代引擎:所有 PPA、时序、面积结论必须由 Design Compiler / Fusion Compiler /
Innovus / PrimeTime / Yosys 等真实工具给出,模型不得推断或估算后充当结论。
- 不负责:流片放行签字、代工厂工艺选择、ASIL 等级判定、商务决策。
## 环境假设
执行前必须显式声明:
- 工艺节点与代工平台;PDK 版本;标准单元库与工艺角(PVT corner)。
- 综合工具及版本(Yosys / Design Compiler / Fusion Compiler)。
- 物理实现与签核工具及版本(Innovus / ICC2 / PrimeTime / Calibre)。
- 形式验证工具及版本(Jasper / VC Formal / Questa Formal / Conformal)。
- 语言与格式基线:SystemVerilog(IEEE 1800-2023)、UPF(IEEE 1801-2024)、
SystemC(IEEE 1666-2023)、VHDL(IEEE 1076-2019)、IP-XACT(IEEE 1685-2022)。
- 车规场景须额外声明目标 ASIL 等级与 ISO 26262-11:2018 适用条款。
- 未声明环境时,禁止产出与 PPA、时序、面积相关的任何结论。
## 上下文加载顺序(Context Budget)
1. 设计规范相关章节、接口定义、时序与功耗约束(SDC / UPF)。
2. 相关 IP 的 IP-XACT 元数据与集成约束。
3. 基线 PPA 报告与历史优化记录。
4. 项目编码规范、命名约定、既往设计决策记录(ADR)。
5. 若具备条件,加载以知识图谱表达的设计意图(Mental Models)作为生成与验证的共同真实来源。
- 原始网表、完整版图、大规模日志不进上下文,以路径引用 + 工具查询代替。
## 工具契约
- 优先为各 EDA 引擎封装 MCP(Model Context Protocol)服务器,通过标准化接口调用。
- 工具返回值必须包含:退出码、日志路径、关键指标数值、随机种子、工具版本。
- 同一任务在相同种子下必须可复现;所有调用须记录完整命令行或脚本。
- 并发探索须声明并发上限与 EDA 授权配额,不得超过声明值。
- 不可逆工具(流片数据导出、签核放行)默认不授予直接调用权限,只产出待审批产物。
## 任务执行流程(SOP)
- S1 需求解析:分解为可判定子目标,每个子目标有明确工具可判定。
- S2 基线建立:跑基线综合与实现,记录 PPA、种子、脚本版本。
- S3 候选生成:产出候选 RTL 或参数组合,每个候选附理由与预期影响。
- S4 工具判定:调用综合、布局布线、时序分析得到客观数值。
- S5 差异分析:与基线逐项对比,改善项与恶化项同时报告,恶化项给出根因。
- S6 等价性检查:若改动网表或 RTL,执行 LEC 并与黄金 RTL 比对。
- S7 证据打包:命令、脚本、日志路径、数值、种子、版本齐备。
- S8 人工确认:涉及签核与流片的结论进入人工审批队列。
## 验证与证据要求
- 形式等价性检查(LEC)为硬门槛:任何 AI 优化后的网表必须与黄金 RTL 做 LEC,
确认功能行为未改变,报告可追溯。
- 时序必须签核:涉及时序的结论以 PrimeTime 等签核精度工具结果为准,禁止用估算值替代。
- 代理指标(近似线长、近似拥塞)仅作过程信号,不得作为最终结论依据。
- 综合通过率为必需指标:生成的 RTL 必须通过 lint 与综合,禁止"看起来对"即交付。
- 每条结论须附:工具名 + 版本 + 命令或脚本 + 日志路径 + 关键数值 + 种子。
## 失败与升级策略
- 连续 3 轮迭代 PPA 无改善 → 升级人工,输出未改善点根因分析。
- 模型提出非常规结构(异常 latch 结构、非典型逻辑风格、反直觉参数组合)
→ 必须人工复核后才可进入签核。
- LEC 不通过 → 立即回退至上一基线,禁止在不等价的基础上继续优化。
- 综合或签核工具报未知错误 → 停止执行,不得绕过授权或改参数强行绕过。
- 升级时须交付:已完成的证据包 + 失败点定位 + 下一步可执行的具体命令。
## 安全与合规红线
- 自主智能体必须在沙箱运行时内执行(参考 NVIDIA OpenShell:策略控制、隔离、
对工具/基础设施/设计数据的受控访问)。Cadence ChipStack Level-5 即运行于其中。
- RTL、网表、版图属企业核心 IP,不得离开企业网络边界,不得作为外部模型训练输入。
- 第三方 IP 按 IEEE 1735-2023 做加密与权限管理,不得解密、反推或转储其内部实现。
- 车规场景须符合 ISO 26262-11:2018:SEooC 假设清单(AoU)、FMEDA、DFA、
SPFM / LFM / PMHF 三项硬件架构度量、软错误(SEU / SET / MBU)分析。
- 所有工具调用与人工确认写入不可篡改审计日志。
- 云上并发与高性能计算须设置预算护栏,超限即熔断。
## 禁止事项
- 禁止编造或臆测网表、时序报告、PPA 数值、综合结果。
- 禁止输出"应该没问题""大概率通过"等不可判定表述。
- 禁止用学术基准(VerilogEval 63% 等)成绩替代项目内真实回归指标。
- 禁止绕过 LEC 直接采纳 AI 优化网表。
- 禁止把设计数据上传至未授权外部服务。
- 禁止虚构标准编号;未确认标准一律标注 [待核实];不引用未获官方确认的编号。
- 禁止在无人确认下触发流片、签核放行等不可逆动作。
- 禁止为达成 PPA 目标而放宽时序约束或删除设计规则检查项。
## 输出格式
- 首行给出可判定结论(通过 / 不通过 / 部分通过 + 阻塞项)。
- 证据表:工具、版本、命令或脚本、日志路径、关键数值、种子、与基线差值。
- 差异说明:改善项与恶化项逐条列出,恶化项附根因。
- 风险与假设:列出结论依赖的 PVT 角、库版本、约束前提。
- 待人工确认项:需人类决策的事项与建议动作。
- 数值规范:参数带单位;范围用 ~ 连接;百分比数值与 % 之间不留空格。
## 评估与自检
- 本轮所有结论是否都有真实工具输出支撑?有无任何一条来自模型推断?
- 若改动网表或 RTL,是否已完成 LEC 并留存报告?
- 是否同时报告改善项与恶化项?是否只报了有利指标?
- 代理指标改善是否已在签核后真实 PPA 上得到验证?
- 结论依赖的工艺节点、PDK 版本、工具版本是否已在环境假设中声明?
- 是否发生设计数据越界访问?审计日志是否完整?
- 输出中是否残留 XX、___ 等非标准占位符?
- Harness 或提示词变更后,是否在固定黄金案例集上回归并报告与上一版本的差值? 4.2. SKILL.md 规范
4.2.1. SKILL.md(芯片设计 · RTL 生成与 PPA 优化)
---
name: chip-design-rtl-and-ppa
description: 芯片设计方向的 RTL 生成与 PPA 优化技能。当需要依据规范生成可综合 RTL、
修复 lint 问题、探索综合与物理实现参数空间以改善 PPA,并要求形式等价性检查通过时使用。
version: 1.0
created: 2026-09-12
---
# 芯片设计 · RTL 生成与 PPA 优化
> 本文为基于行业实践提炼的建议稿,非官方行业标准原文。
## 适用场景
- 依据设计规范生成可综合 RTL(spec-to-RTL),或从自然语言需求生成实现(NL-to-GDSII 中的前端环节)。
- lint 与综合错误的自动定位与修复。
- 综合与物理实现参数空间探索,改善功耗、性能、面积。
- 多方案比选的设计空间探索(在线时序与面积预估)。
- 车规场景下的安全机制实现辅助(双核锁步、ECC、BIST 等)。
## 前置条件
- 已声明工艺节点、PDK 版本、标准单元库与 PVT 角。
- 已声明综合、物理实现、签核、形式验证工具及版本。
- 存在可重跑的基线综合与实现流程(含固定种子与脚本版本)。
- 智能体运行于隔离运行时,工具与数据访问受策略控制。
- EDA 授权数量与并发上限明确。
- 具备判定器:至少能给出综合通过/失败、时序收敛/违例、LEC 等价/不等价的确定性结论。
## 输入
| 输入项 | 说明 | 必需 |
|---|---|---|
| 设计规范 | 目标章节、接口定义、时序与功耗约束 | 是 |
| 现有源文件 | RTL、SDC、UPF、IP-XACT 元数据 | 是 |
| 环境清单 | 工艺节点、PDK 版本、工具及版本 | 是 |
| 基线 PPA 报告 | 基线时序、功耗、面积、拥塞 | 是 |
| 目标指标 | PPA 目标值与不可突破的边界 | 是 |
| 资源配额 | 并发数、CPU 上限、预算上限 | 否 |
## 输出
| 输出项 | 说明 | 必需 |
|---|---|---|
| 可判定结论 | 通过 / 不通过 / 部分通过 + 阻塞项 | 是 |
| 证据表 | 工具、版本、命令或脚本、日志路径、关键数值、种子、与基线差值 | 是 |
| 变更清单 | 改动的 RTL、约束、工具参数及理由 | 是 |
| 差异分析 | 改善项与恶化项,恶化项附根因 | 是 |
| LEC 报告 | 形式等价性检查报告(改动网表或 RTL 时必需) | 条件必需 |
| 代理指标声明 | 明确标注哪些数值为签核前代理指标 | 是 |
| 待人工确认项 | 非常规结构复核、签核放行、流片放行 | 是 |
## 执行步骤
1. 环境校验:核对 PDK、库版本、工具版本、判定器可用性;缺失即停止。
2. 基线重跑:固定种子重跑基线综合与实现,记录 PPA 与脚本版本。
3. 候选生成:产出候选 RTL 或参数组合,每个附理由与预期影响;优先复用既有模块与 IP。
4. 工具判定:调用综合、布局布线、时序分析;记录完整命令行、退出码、日志路径、种子。
5. 差异分析:与基线逐项对比;恶化项必须有根因解释。
6. 等价性检查:改动网表或 RTL 时执行 LEC,与黄金 RTL 比对。
7. 签核校验:涉及时序与功耗的结论以签核精度工具为准。
8. 证据打包与交付:标注代理指标,列出待人工确认项,写入审计日志。
## 质量标准(DoD)
- 综合通过率 100%(lint 无 error,综合无 error)。
- 形式等价性检查 100% 通过,报告可追溯。
- 时序结论来自签核精度工具,非估算。
- 改善项与恶化项同时报告,恶化项给出根因。
- 代理指标(近似线长、近似拥塞)明确标注,不与签核后真实 PPA 混用。
- 每条结论附工具名 + 版本 + 命令或脚本 + 日志路径 + 关键数值 + 种子。
- 无设计数据越界访问;审计日志完整。
- 输出中无 XX、___ 等非标准占位符;未确定项统一标注 [待填写] 或 [待核实]。
- 参考阈值:行业内公开的官方口径为 Cadence Cerebrus 最高 10 倍生产力 + 20% PPA 改善、
累计超 1,000 次流片(级别 A);Samsung 在 SF2 tape-out 上 4 倍生产力、
Altera 在 RTL 编写环节 7~10 倍生产力(级别 A-)。这些为厂商口径,
项目内应建立自己的基线与目标,不得直接套用。
## 常见失败与处理
| 失败模式 | 现象 | 处理 |
|---|---|---|
| 代码幻觉 | 伪造端口、错标信号、引用不存在模块 | 立即 lint + 综合校验;失败项回退重生成,不进入后续流程 |
| 提示模糊 | 生成结果偏离规范 | 补全规范章节与接口定义后重跑,不做猜测式实现 |
| 工具特异性差异 | 同一 RTL 在不同综合器结果不同 | 固定工具与版本,证据表显式标注 |
| 无限循环 | 反复重生成无收敛 | 带短期记忆的重试上限 3 轮,超限升级人工 |
| 代理指标脱节 | 线长或拥塞改善但签核 PPA 未改善 | 以签核后真实 PPA 为准,回退代理指标优化结果 |
| LEC 不等价 | 优化后网表与黄金 RTL 功能不一致 | 立即回退,禁止在不等价基础上继续优化 |
| 非常规结构 | 出现异常 latch 或非典型逻辑风格 | 强制人工复核后才可进入签核 |
| 授权不足 | 并发探索被授权限制中断 | 降低并发并记录,不得绕过授权机制 |
## 示例
任务:某 5nm 高性能 CPU 核主频从 1.75 GHz 提升至 1.95 GHz,功耗不劣化。
1. 环境校验:确认 5nm PDK 版本、Fusion Compiler 版本、PVT 角、并发配额。
2. 基线重跑:固定种子重跑基线,记录基线主频 1.75 GHz、功耗、面积。
3. 候选生成:把工具参数空间剪枝为 30 个并发运行 × 3 轮迭代的试验方案。
4. 工具判定:并发执行,记录每轮主频、功耗、面积与脚本版本。
5. 差异分析:达成 1.95 GHz(+12%),功耗降至 27.9 mW,面积达标。
6. 等价性检查:与黄金 RTL 做 LEC,功能行为未改变。
7. 签核校验:以签核精度工具确认时序收敛。
8. 交付:结论"通过";证据表含工具版本、命令、日志路径、种子、与基线差值;
待人工确认项为签核放行。
(本示例的结构参考已公开的 DSO.ai 5nm CPU 案例,级别 B。)
## 关联
- 与验证方向的耦合:Cadence ChipStack 同时覆盖设计与验证,
在 NVIDIA 场景的 40 倍提速正是 Xcelium 动态仿真 + Jasper 形式验证组合跑出来的,
说明设计与验证在 Agentic 架构下已不分离。
- 与封装方向的耦合:Synopsys 完成收购 Ansys(2025-07-17)后计划推出多物理场集成能力,
重点是多裸片先进封装,设计阶段的 PPA 目标将延伸到封装级。 4.3. 落地检查清单
| 序号 | 检查项 | 判定标准 | 必需 |
|---|---|---|---|
| 1 | 环境与版本声明 | 工艺节点、PDK 版本、EDA 工具及版本均已显式声明 | 是 |
| 2 | 基线可复现 | 固定种子下基线结果可重跑且一致 | 是 |
| 3 | 工具调用真实性 | 所有 PPA、时序、面积数值来自真实工具输出 | 是 |
| 4 | 形式等价性检查 | 改动网表或 RTL 后 LEC 通过且报告可追溯 | 是 |
| 5 | 时序签核 | 涉及时序的结论来自签核精度工具 | 是 |
| 6 | 综合通过率 | lint 与综合无 error | 是 |
| 7 | 代理指标标注 | 近似线长、近似拥塞等已明确标注为代理指标 | 是 |
| 8 | 双向报告 | 改善项与恶化项同时报告,恶化项有根因 | 是 |
| 9 | 非常规结构复核 | 异常 latch、非典型逻辑风格已人工复核 | 是 |
| 10 | 数据合规 | 无设计数据越界访问 | 是 |
| 11 | 沙箱执行 | 智能体运行于隔离运行时内 | 是 |
| 12 | 审计留痕 | 工具调用与人工确认已写入审计日志 | 是 |
| 13 | 第三方 IP 保护 | 按 IEEE 1735-2023 加密与授权管理 | 条件必需 |
| 14 | 车规合规 | 车规场景覆盖 SEooC、FMEDA、DFA、SPFM/LFM/PMHF、软错误分析 | 条件必需 |
| 15 | 基准不取巧 | 未用学术基准替代项目内回归指标 | 是 |
| 16 | 占位符清理 | 无 XX、___ 等非标准占位符 | 是 |
| 17 | 不可逆动作审批 | 流片与签核放行均有人工确认记录 | 是 |
| 18 | 预算护栏 | 云上并发与高性能计算未超预算上限 | 是 |
5. 总结
芯片设计方向是 AI Harness 在硬件域中反馈最贵、但收益也最直接的一环。其工程形态可归纳为三句话:
- 编排引擎,不替代引擎。 EDA 工具链是不可替代的执行器,智能体的价值在于把数百个参数旋钮的探索自动化,而非自己充当综合器或布局器。
- 形式等价性检查是唯一硬门槛。 任何 AI 优化后的网表,必须与黄金 RTL 做 LEC,确认功能行为未改变。这条红线不因效率收益而放宽。
- 代理指标不等于产品价值。 AlphaChip 的公开案例与 Kahng 团队、ChiPBench 的反方证据共同说明:已量产与科学上更优是两回事。代理指标的改善必须在签核后真实 PPA 上得到验证。
同时必须清醒认识基准落差:VerilogEval v2 上 GPT-4o 的 63% pass@1,与贴近生产的 CVDP 基准 10%~40%、RealBench 至今 0 解之间存在数量级级的差异。这一落差要求芯片设计方向的 Harness 在评估设计上必须防作弊 —— 禁止只报学术基准,必须在项目内真实回归集上报告指标。
最后,ChipStack 所展示的"沙箱内全自主 + 引擎提供 ground truth + 人类在关键决策点监督",是目前最接近本方向理想 Harness 形态的公开范式。
信息缺口声明
以下条目未获 A 级或 B 级来源确认,已在正文中标注 :
- NVIDIA Mark Ren 2025 演讲中的 CVDP 10%~40% 与 RealBench 至今 0 解(级别 C)。
- ChipNeMo RTL 生成 43.4% 与 GPT-4 60% 的对比(级别 C)。
- 3nm 设计成本超 6 亿美元、2nm 预计突破 10 亿美元、2nm 单张光罩 35 万美元(级别 C)。
- 800 mm² 大芯片良率约 30% 对比 4×200 mm² chiplet 良率 70%~80%(级别 C)。
- Cadence 估计的 2030 年芯片设计与验证工程师缺口达数十万人(级别 C)。
- OpenAI Jalapeño 的 SemiAnalysis 性能数字:SIMD 单元面积缩减 8%、矩阵引擎面积缩减 10%、Codex 编写内核比人类顶尖工程师快 1.5~1.8 倍(级别 C)。其中"约 9 个月完成 tape-out"有 TrendForce 引 Reuters 支撑,级别 B。
- 国内 EDA 智能体条目:合见工软 UDA 2.0(2026-03)、Rapidus Raads 生成器(2025-12)、伴芯科技 DVcrew(2025-11)(级别 C,来源可能含 AI 生成内容)。
- 开源 RTL 模型(RTLCoder-7B、CodeV-R1、MeltRTL、InCoder-32B、RTL-CLAW、FormalRTL)的具体指标(级别 C,部分条目疑为虚构或时间错位,建议逐条核验后再用)。
- IEEE P2851 未获官方确认,本文档不予引用。IEC 61508 具体版次、ISO/SAE 21434 未获官方页面确认,标注 。
- 华为、寒武纪、芯原在 AI 辅助芯片设计方面无官方公开数据,本文档未强行补位。
6. 参考资料
- How AlphaChip Transformed Computer Chip Design — Google DeepMind。https://deepmind.google/blog/how-alphachip-transformed-computer-chip-design/
- A graph placement methodology for fast chip design — Nature 594:207-212 (2021)。https://www.nature.com/articles/s41586-021-03544-w
- Cadence Unveils Industry's First Fully Autonomous Virtual Engineer — Cadence,2026。https://www.cadence.com/ja_JP/home/company/newsroom/press-releases/pr/2026/cadence-unveils-industrys-first-fully-autonomous-virtual.html
- Cadence Extends Chip Design Agent to Level 5 Autonomy — engineering.com,2026。https://www.engineering.com/cadence-extends-chip-design-agent-to-level-5-autonomy/
- Cadence Launches ChipStack AI Super Agent to Automate Chip Design — ENGtechnica,2026。https://engtechnica.com/cadence-launches-chipstack-ai-super-agent-to-automate-chip-design/
- VerilogEval v2 — ACM Transactions on Design Automation of Electronic Systems 30(6),2025-10-21。https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3718088
- Real-World Chip Design Workflows: Technical Overview — BITSILICA。https://www.blogarama.com/technology-blogs/1445797-BITSILICA-Pvt-Ltd-Blog/70164062-real-world-chip-design-workflows-technical-overview
- AI-Assisted Chip Design 案例汇编(ER-008)— case-studies.ai。http://case-studies.ai/use-cases/engineering-and-research/ER-008-ai-assisted-chip-design/evaluation
- 合见工软 UDA 官方发布 — 合见工软。https://www.univista-isg.com/site/news_detail/468
- Accelerating RTL Design with Agentic AI: A Multi-Agent LLM-Driven Approach — MosChip。https://moschip.com/blog/semiconductor-design-solutions/accelerating-rtl-design-with-agentic-ai-a-multi-agent-llm-driven-approach
- Accellera Standards — IP-XACT — Accellera。https://www.accellera.org/downloads/standards/ip-xact
- ISO 26262-11:2018 Road vehicles — Functional safety — Part 11 — ISO。https://www.iso.org/fr/contents/data/standard/06/96/69604.html
- AlphaChip 相关争议与 ChiPBench 讨论(中文转载)— 与非网。https://www.eefocus.com/article/2068892.html
- AI Chip Design 分析(中英双版)— Computing Life。https://grapeot.me/share/ai-chip-design-en-20260624.html
- OpenAI 自研芯片相关报道 — TrendForce。https://www.trendforce.com/news/2026/09/09/news-openai-says-it-is-working-with-samsung-on-next-gen-chips-ties-could-expand-beyond-memory/
- Synopsys Completes Acquisition of Ansys(2025-07-17)— Synopsys。https://www.synopsys.com/ja-jp/japan/press-releases/2025-07-17.html
Chip Design
1. Introduction
1.1. Background
Chip design is currently under three simultaneous pressures.
First: complexity and cost. The cost of a single tape-out at an advanced node is already estimated by IBS to exceed 200 million to 500 million USD in the 5nm to 3nm range. Once a design decision goes wrong, it cannot be fixed by releasing a patch the way software can.
Second: manpower and cycle time. RTL verification of a complex SoC accounts for 60% to 70% of the project cycle. The industry continues to face tight supply of experienced front-end and physical design engineers; Cadence once estimated that the shortage of chip design and verification engineers would reach hundreds of thousands by 2030 (this figure is a secondary citation).
Third: the explosion of the design space. The full flow from RTL to GDSII involves hundreds of adjustable tool parameters — synthesis effort levels, physical optimization knobs, timing constraints, mapping strategies, floorplan hints, and so on. Manual trial-and-error search quickly fails in the face of such high dimensionality.
The emergence of large models offers a direct path to relieve the third pressure: hand over the exploration of parameter space to reinforcement learning or agents, and let natural language and specifications express design intent. But the first two pressures determine that AI applications in chip design cannot adopt the "generate-and-deliver" paradigm; they must be constrained by a strict engineering Harness.
1.2. Definition and Scope
Chip design covers the whole process from architecture definition to layout delivery (RTL-to-GDSII). In the AI Harness context, it specifically refers to the following stages in which agents participate or take the lead:
| Stage | Content | Form of AI Involvement |
|---|---|---|
| Architecture exploration | System-level modeling, virtual prototyping, performance estimation | Automatic generation and evaluation of SystemC / high-level synthesis models |
| RTL generation | Generating synthesizable RTL from specifications | Spec-to-RTL, natural-language-to-GDSII (NL-to-GDSII) |
| Front-end design | Lint, synthesis, timing and power estimation | Automatic lint fixing, synthesis script generation, design space exploration |
| PPA optimization | Trade-off optimization of power, performance and area | Reinforcement-learning-driven tool parameter tuning |
| Layout planning | Placement of macros and standard cells | Reinforcement-learning placement (e.g. AlphaChip) |
| Logic circuit design | Arithmetic circuits, multiplexers, etc. | Reinforcement-learning generation of logic gate network topologies (e.g. PrefixRL) |
Boundary note: Under an Agentic architecture, design and verification are increasingly inseparable (ChipStack covers both front-end design and verification). The division of labor between this direction and Chip Verification is: this direction focuses on "how to build the design and achieve better PPA", while the verification direction focuses on "how to prove it is correct".
1.3. Positioning in the AI Harness System
图 1-1|芯片设计 · 在 AI Harness 六层模型中的定位
数据来源:基于本文分析绘制的示意图。
The mapping of chip design onto the six-layer model is as follows:
| Harness Layer | Specific Carrier in This Direction | Description |
|---|---|---|
| L1 Context engineering | Design specifications, PPA history repository, process design kit, IP-XACT metadata | Cadence proposes expressing design intent with knowledge graphs as Mental Models, serving as the shared "single source of truth" for generation and verification |
| L2 Tools and execution | Yosys / Design Compiler / Fusion Compiler / Innovus / Cerebrus / DSO.ai | The heaviest layer in this direction: EDA engines are irreplaceable; agents can only orchestrate |
| L3 Orchestration and control | Architecture exploration DAG, parameter space search scheduling, multi-option comparison | Supports "Amap-mode"-style design space exploration: generate multiple options + online timing/area estimation for comparison |
| L4 Memory and state | Warm-start transfer learning, historical PPA records, past design decisions | Synopsys states DSO.ai warm-starts new tasks with knowledge from previous designs — the more it is used, the faster it becomes |
| L5 Evaluation and observation | PPA metrics, synthesis pass rate, formal equivalence checking | The bottleneck layer: the design feedback cycle is long; a single tape-out takes months to reveal whether it is right or wrong |
| L6 Governance and security | IP isolation, sandbox runtime, IEEE 1735-2023 | Tape-out is irreversible; humans must remain in the loop |
Core judgment: the bottleneck of the chip design direction lies in the L5 evaluation and observation layer. Unlike the verification direction, the design side lacks high-frequency, low-cost, and decidable feedback signals — a single run of synthesis and place-and-route takes hours to days, while the final performance correctness can only be confirmed once the chip returns from tape-out. This directly leads to two engineering consequences:
- The design side relies heavily on surrogate metrics (approximate wirelength, approximate congestion, estimated timing), and there is a disconnect between surrogate metrics and the chip's final real performance (see the counter-evidence in 3.1.3).
- Logic equivalence checking (LEC) becomes the only reliable hard gate on the design side: any AI-optimized netlist must undergo logic equivalence checking against the golden RTL to confirm that functional behavior is unchanged before it can proceed to the next stage.
1.4. Current State of Development
| Solution | Type | Key Quantitative Results | Evidence Level |
|---|---|---|---|
| Synopsys DSO.ai | Full-flow reinforcement learning optimization | A 5nm high-performance CPU core: reached 1.75 GHz → 1.95 GHz in 2 days; 5nm design optimization cycle 6 months → 6 weeks | B |
| Cadence Cerebrus | Reinforcement-learning-driven block/chip optimization | Official claim of up to 10× productivity + 20% PPA improvement; over 1,000 tape-outs cumulatively | A |
| Google AlphaChip | Reinforcement learning layout planning | Placed 25 blocks on TPU Trillium, reducing wirelength by 6.2% versus the physical design team; about 6 hours versus weeks to months of manual placement | A (with controversy) |
| NVIDIA PrefixRL | Reinforcement learning logic circuit design | Nearly 13,000 AI-designed circuit instances deployed in Hopper GPUs | B |
| UniVista UDA | Large model + EDA closed loop | Official claim of 10% to 20% improvement in RTL code QoR and correctness; supports NL-to-GDSII and private deployment | A (vendor official claim) |
| Cadence ChipStack | Agent super-agent | Up to 10× productivity; NVIDIA internal verification cycle accelerated more than 40×, shortened from 5 weeks to under 1 day | A |
| MosChip Agentic RTL Coder | Multi-agent + open-source toolchain | Time savings >90% on standard design modules; also publicly disclosed four categories of failure modes | B- |
The benchmark gap is a reality this direction must face. VerilogEval v2 (NVIDIA, ACM TODAES 30(6), 2025-10-21) gives spec-to-RTL pass@1 of: GPT-4o 63%, Llama3.1-405B 58%, RTL-Coder 6.7B 34% (level A). Multi-agent systems can reach MAGE 95.7%, VerilogCoder 94.2% (level B), but the paper authors themselves point out that VerilogEval problems are all under 100 lines and single-module, and agents can access testbenches, simulation and waveform-based automatic debugging, so they are not comparable to single-pass models.
Based on public presentations (level C): results above 70% on VerilogEval drop to 10% to 40% on the more production-like CVDP benchmark, while no AI system has yet solved a single problem on the most difficult RealBench. NVIDIA's domain model ChipNeMo scores 43.4% on RTL generation, below general GPT-4's 60%; its real value lies in Q&A, script generation and bug summarization (level C).
2. Glossary
| Term | English / Abbreviation | Definition |
|---|---|---|
| Register transfer level | Register Transfer Level, RTL | A design abstraction level that describes circuit behavior with registers and combinational logic between registers; it is the input to synthesis |
| Power, performance, area | Power, Performance, Area, PPA | The three key metrics for measuring implementation quality; they usually constrain one another |
| Logic synthesis | Logic Synthesis | The process of mapping RTL to a gate-level netlist for a process library |
| Floorplanning | Floorplanning | Determining the relative positions of macros and major modules on the chip; it greatly affects the final PPA |
| Place and route | Place and Route, P&R | Determining standard cell positions and completing interconnect routing |
| Design closure | Design Closure | The state where timing, power, area and manufacturability simultaneously meet sign-off targets |
| Static timing analysis | Static Timing Analysis, STA | Timing path analysis that does not depend on stimulus; the basis of timing sign-off |
| Logic equivalence checking | Logic Equivalence Checking, LEC | Using formal methods to prove that a netlist before and after optimization is functionally equivalent to the golden RTL |
| Sign-off | Sign-off | The formal stage in which sign-off-precision tools confirm the design meets delivery conditions |
| Process design kit | Process Design Kit, PDK | The process libraries, rule files and design rules provided by the foundry |
| Unified power format | Unified Power Format, UPF | A standard describing low-power design intent, IEEE 1801-2024 |
| IP-XACT | IEEE 1685-2022 | The standard structure for IP packaging, integration and reuse; its importance rises in the Chiplet era |
| Quality of result | Quality of Result, QoR | The overall quality evaluation of synthesis and implementation results in terms of PPA |
| Tape-out | Tape-out | The key milestone of delivering the final layout data to the foundry |
| Mental models | Mental Models | A concept proposed by Cadence: expressing design intent with knowledge graphs as the "single source of truth" for generation and verification |
| Wirelength | Wirelength | The total routing length; a common surrogate metric for placement quality |
| Congestion | Congestion | The degree to which routing resource demand exceeds supply; a surrogate metric for placement quality |
| High-level synthesis | High-Level Synthesis, HLS | Automatically generating RTL from high-level descriptions such as C/C++/SystemC |
| Multi-objective optimization | Pareto Optimization | Finding non-dominated solution sets among multiple conflicting objectives |
| Warm start | Warm Start | Using knowledge learned from previous tasks to initialize the optimization of a new task |
3. Case Studies
3.1. Google AlphaChip: Reinforcement-Learning-Driven Placement Planning
Evidence level: A (Google DeepMind official / Nature paper); counter-evidence level C
3.1.1. Background
Chip floorplanning is one of the most time-consuming and most automation-resistant stages of chip design, which has not been effectively automated for more than sixty years. The difficulty lies in the fact that the effect of a placement decision can only be evaluated after routing completes and timing converges, making the feedback chain extremely long; and every generation of TPU needs high-quality macro placement.
3.1.2. Approach
Google models placement as a "game": starting from an empty grid, components are placed one by one and rewarded according to the final placement quality. The core technology is the edge-based graph neural network (Edge-GNN), used to learn relationships among interconnected components and generalize across chips. The training strategy is to pre-train on past TPU blocks first, then fine-tune on the current TPU block.
The key engineering characteristic of this approach is that it explicitly constructs a closed loop between the L4 memory layer (transfer of pre-trained knowledge across chip generations) and the L5 evaluation layer (using final placement quality as the reward function) — this is precisely the typical form of the AI Harness in the hardware design domain.
3.1.3. Results
- Applied to TPU v5e, v5p and Trillium (6th generation), as well as Google Axion (the first Arm-based data center CPU).
- On Trillium, AlphaChip placed 25 blocks, reducing wirelength by 6.2% versus the physical design team.
- Completed macro placement comparable to or better than human experts in about 6 hours, versus weeks to months for manual work (Nature 594:207-212, 2021).
- In 2024-09 it released pre-trained checkpoints and was formally named AlphaChip; MediaTek has extended the method to its most advanced chips (including the Samsung phone Dimensity flagship 5G).
Counter-evidence that must also be recorded (separating facts from opinion):
In 2025, the UCSD Andrew Kahng team used Google's publicly released pre-trained models and, after ample compute for training to convergence, found that classical simulated annealing could still match or beat them on public benchmarks, and faster; ChiPBench points out that reinforcement learning optimizes surrogate metrics (approximate wirelength, approximate congestion) that are disconnected from the chip's final real performance. This set of evidence comes from secondary Chinese reposts and is marked [To be verified], but its viewpoint is significant: "already in production" and "scientifically superior" are two different things, and therefore in the chip design direction, improvements in surrogate metrics must not be directly equated with product value.
3.2. Synopsys DSO.ai and Cadence Cerebrus: Large-Scale Deployment of PPA Optimization
Evidence level: A- / B
3.2.1. Background
The full RTL-to-GDSII flow has hundreds of tool parameters that need tuning, including synthesis effort levels, physical optimization knobs, timing constraints, mapping strategies, floorplan hints, and so on. Manual trial-and-error is not only slow but also highly dependent on the experience of a few senior engineers, making it hard to replicate and pass on.
3.2.2. Approach
Reinforcement learning automatically adjusts the combinations of the above tool parameters, using the PPA results of real EDA tools as reward signals after each iteration, gradually converging to better solutions. Engineering-wise, two points are emphasized: first, warm-start — initializing new tasks with knowledge from previous designs, so the more it is used, the faster it becomes; second, concurrent exploration — pruning the huge search space into small-scale experiments that can run in parallel.
3.2.3. Results
Synopsys DSO.ai
- A 5nm high-performance CPU core: initial frequency stuck at 1.75 GHz, target 1.95 GHz. The theoretical search space was 100 million options; AI pruned it to 30 concurrent runs × 3 iterations (about 90 trials), reaching 1.95 GHz (+12%) in 2 days with zero human intervention, while power dropped to 27.9 mW and area met target. The traditional approach required about 1 month of manual tuning by senior engineers.
- The 5nm chip design optimization cycle was shortened from 6 months to 6 weeks (−75%).
- Samsung 3nm mobile processor: frequency +300 MHz, dynamic power −10%.
- SK hynix flash memory: cell area −15%, 5% die shrink.
Cadence Cerebrus
- Official claim: up to 10× productivity + 20% PPA improvement; cumulatively over 1,000 tape-outs.
- On Cadence's Q4 2025 earnings call, CEO Anirudh Devgan stated that PPA improvement in back-end physical design is on the order of 7%, 10% and 12%, equivalent to gaining half to a full process-node migration.
- Customer results: Samsung achieved 4× productivity on SF2 tape-out; Altera achieved 7 to 10× productivity improvement in the RTL writing stage.
- Imagination Technologies used Cerebrus in the cloud to optimize low-power IP blocks, reaching design goals with far fewer iterations than baseline.
Engineering key point: all the PPA optimization results above must pass logic equivalence checking to confirm that functional behavior is unchanged before delivery. This is an unskippable hard gate for this direction.
3.3. Cadence ChipStack: An Agent Super-Agent for Design and Verification
Evidence level: A (Cadence official press release)
3.3.1. Background
The semiconductor industry faces a severe shortage of senior engineering talent; front-end design and verification (RTL writing, testbenches, test plans, regression, debugging) has long relied on manual work, with a great deal of hand-off between stages.
3.3.2. Approach
Cadence acquired ChipStack (founded in Seattle in 2023), which came out of the AI2 (Allen Institute for AI) incubator, in 2025-11, and released ChipStack AI Super Agent on 2026-02-10. Its architectural characteristics are highly instructive for Harness design:
- Orchestrate rather than replace: ChipStack orchestrates multiple "virtual engineers", all calling Cadence's underlying EDA tools, and still relies on sign-off-precision results from Xcelium (dynamic simulation) and Jasper (formal verification) underneath.
- Pluggable models: supports cloud and local frontier models, including the customizable open-source NVIDIA Nemotron + NeMo, as well as cloud-hosted models such as OpenAI GPT; natively compatible with Codex and Claude Code.
- Explicit design intent: combines Mental Models with automated formal test-plan generation.
- Built-in governance (L6 paradigm): runs inside the NVIDIA OpenShell sandbox runtime, providing policy control, isolation, and controlled access to tools, infrastructure and design data for autonomous agents, in order to protect confidential IP.
On 2026-06-01 it announced expansion to Level-5 full autonomy at Computex, with Level-5 capabilities opening to early customers in the second half of 2026.
3.3.3. Results
- Official claim: up to 10× productivity improvement in front-end design and verification.
- Early deployment customers: NVIDIA, Altera, Qualcomm, Tenstorrent.
- Arvind Vidyarthi, Altera's senior director of engineering: roughly 10× reduction in verification effort in some areas, with deeper functional coverage on the most complex designs.
- Daniel Cummings, principal engineer of Tenstorrent's RISC-V cores: across 3 key design modules and a 3-month evaluation, formal verification time reduced by up to 4×.
- Inside NVIDIA: each engineer ran hundreds of Xcelium dynamic simulations + Jasper formal verifications with ChipStack, accelerating the RTL verification cycle by more than 40×, with a typical 5-week verification loop shortened to under 1 day.
What this case teaches for Harness: ChipStack is a ready-made paradigm combining "L2 orchestration of existing engines + L5 engine results as ground truth + L6 sandbox governance" in one, and can be directly mapped to this direction's AGENTS.md and SKILL.md.
4. Practice Standards
Nature statement: the following AGENTS.md and SKILL.md are recommended drafts distilled from public industry practice, not official industry standard text. As of the time this document was written, no public AGENTS.md or SKILL.md standard template targeting the chip design direction was found.
4.1. AGENTS.md Specification
4.1.1. AGENTS.md (Chip Design Direction)
# AGENTS.md —— 芯片设计
> 本文为基于行业实践提炼的建议稿,非官方行业标准原文。
## 角色与边界
- 角色:芯片设计智能体,负责架构探索、RTL 生成、前端设计、PPA 优化与布局规划辅助。
- 编排引擎,不替代引擎:所有 PPA、时序、面积结论必须由 Design Compiler / Fusion Compiler /
Innovus / PrimeTime / Yosys 等真实工具给出,模型不得推断或估算后充当结论。
- 不负责:流片放行签字、代工厂工艺选择、ASIL 等级判定、商务决策。
## 环境假设
执行前必须显式声明:
- 工艺节点与代工平台;PDK 版本;标准单元库与工艺角(PVT corner)。
- 综合工具及版本(Yosys / Design Compiler / Fusion Compiler)。
- 物理实现与签核工具及版本(Innovus / ICC2 / PrimeTime / Calibre)。
- 形式验证工具及版本(Jasper / VC Formal / Questa Formal / Conformal)。
- 语言与格式基线:SystemVerilog(IEEE 1800-2023)、UPF(IEEE 1801-2024)、
SystemC(IEEE 1666-2023)、VHDL(IEEE 1076-2019)、IP-XACT(IEEE 1685-2022)。
- 车规场景须额外声明目标 ASIL 等级与 ISO 26262-11:2018 适用条款。
- 未声明环境时,禁止产出与 PPA、时序、面积相关的任何结论。
## 上下文加载顺序(Context Budget)
1. 设计规范相关章节、接口定义、时序与功耗约束(SDC / UPF)。
2. 相关 IP 的 IP-XACT 元数据与集成约束。
3. 基线 PPA 报告与历史优化记录。
4. 项目编码规范、命名约定、既往设计决策记录(ADR)。
5. 若具备条件,加载以知识图谱表达的设计意图(Mental Models)作为生成与验证的共同真实来源。
- 原始网表、完整版图、大规模日志不进上下文,以路径引用 + 工具查询代替。
## 工具契约
- 优先为各 EDA 引擎封装 MCP(Model Context Protocol)服务器,通过标准化接口调用。
- 工具返回值必须包含:退出码、日志路径、关键指标数值、随机种子、工具版本。
- 同一任务在相同种子下必须可复现;所有调用须记录完整命令行或脚本。
- 并发探索须声明并发上限与 EDA 授权配额,不得超过声明值。
- 不可逆工具(流片数据导出、签核放行)默认不授予直接调用权限,只产出待审批产物。
## 任务执行流程(SOP)
- S1 需求解析:分解为可判定子目标,每个子目标有明确工具可判定。
- S2 基线建立:跑基线综合与实现,记录 PPA、种子、脚本版本。
- S3 候选生成:产出候选 RTL 或参数组合,每个候选附理由与预期影响。
- S4 工具判定:调用综合、布局布线、时序分析得到客观数值。
- S5 差异分析:与基线逐项对比,改善项与恶化项同时报告,恶化项给出根因。
- S6 等价性检查:若改动网表或 RTL,执行 LEC 并与黄金 RTL 比对。
- S7 证据打包:命令、脚本、日志路径、数值、种子、版本齐备。
- S8 人工确认:涉及签核与流片的结论进入人工审批队列。
## 验证与证据要求
- 形式等价性检查(LEC)为硬门槛:任何 AI 优化后的网表必须与黄金 RTL 做 LEC,
确认功能行为未改变,报告可追溯。
- 时序必须签核:涉及时序的结论以 PrimeTime 等签核精度工具结果为准,禁止用估算值替代。
- 代理指标(近似线长、近似拥塞)仅作过程信号,不得作为最终结论依据。
- 综合通过率为必需指标:生成的 RTL 必须通过 lint 与综合,禁止"看起来对"即交付。
- 每条结论须附:工具名 + 版本 + 命令或脚本 + 日志路径 + 关键数值 + 种子。
## 失败与升级策略
- 连续 3 轮迭代 PPA 无改善 → 升级人工,输出未改善点根因分析。
- 模型提出非常规结构(异常 latch 结构、非典型逻辑风格、反直觉参数组合)
→ 必须人工复核后才可进入签核。
- LEC 不通过 → 立即回退至上一基线,禁止在不等价的基础上继续优化。
- 综合或签核工具报未知错误 → 停止执行,不得绕过授权或改参数强行绕过。
- 升级时须交付:已完成的证据包 + 失败点定位 + 下一步可执行的具体命令。
## 安全与合规红线
- 自主智能体必须在沙箱运行时内执行(参考 NVIDIA OpenShell:策略控制、隔离、
对工具/基础设施/设计数据的受控访问)。Cadence ChipStack Level-5 即运行于其中。
- RTL、网表、版图属企业核心 IP,不得离开企业网络边界,不得作为外部模型训练输入。
- 第三方 IP 按 IEEE 1735-2023 做加密与权限管理,不得解密、反推或转储其内部实现。
- 车规场景须符合 ISO 26262-11:2018:SEooC 假设清单(AoU)、FMEDA、DFA、
SPFM / LFM / PMHF 三项硬件架构度量、软错误(SEU / SET / MBU)分析。
- 所有工具调用与人工确认写入不可篡改审计日志。
- 云上并发与高性能计算须设置预算护栏,超限即熔断。
## 禁止事项
- 禁止编造或臆测网表、时序报告、PPA 数值、综合结果。
- 禁止输出"应该没问题""大概率通过"等不可判定表述。
- 禁止用学术基准(VerilogEval 63% 等)成绩替代项目内真实回归指标。
- 禁止绕过 LEC 直接采纳 AI 优化网表。
- 禁止把设计数据上传至未授权外部服务。
- 禁止虚构标准编号;未确认标准一律标注 [待核实];不引用未获官方确认的编号。
- 禁止在无人确认下触发流片、签核放行等不可逆动作。
- 禁止为达成 PPA 目标而放宽时序约束或删除设计规则检查项。
## 输出格式
- 首行给出可判定结论(通过 / 不通过 / 部分通过 + 阻塞项)。
- 证据表:工具、版本、命令或脚本、日志路径、关键数值、种子、与基线差值。
- 差异说明:改善项与恶化项逐条列出,恶化项附根因。
- 风险与假设:列出结论依赖的 PVT 角、库版本、约束前提。
- 待人工确认项:需人类决策的事项与建议动作。
- 数值规范:参数带单位;范围用 ~ 连接;百分比数值与 % 之间不留空格。
## 评估与自检
- 本轮所有结论是否都有真实工具输出支撑?有无任何一条来自模型推断?
- 若改动网表或 RTL,是否已完成 LEC 并留存报告?
- 是否同时报告改善项与恶化项?是否只报了有利指标?
- 代理指标改善是否已在签核后真实 PPA 上得到验证?
- 结论依赖的工艺节点、PDK 版本、工具版本是否已在环境假设中声明?
- 是否发生设计数据越界访问?审计日志是否完整?
- 输出中是否残留 XX、___ 等非标准占位符?
- Harness 或提示词变更后,是否在固定黄金案例集上回归并报告与上一版本的差值? 4.2. SKILL.md Specification
4.2.1. SKILL.md (Chip Design · RTL Generation and PPA Optimization)
---
name: chip-design-rtl-and-ppa
description: 芯片设计方向的 RTL 生成与 PPA 优化技能。当需要依据规范生成可综合 RTL、
修复 lint 问题、探索综合与物理实现参数空间以改善 PPA,并要求形式等价性检查通过时使用。
version: 1.0
created: 2026-09-12
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# 芯片设计 · RTL 生成与 PPA 优化
> 本文为基于行业实践提炼的建议稿,非官方行业标准原文。
## 适用场景
- 依据设计规范生成可综合 RTL(spec-to-RTL),或从自然语言需求生成实现(NL-to-GDSII 中的前端环节)。
- lint 与综合错误的自动定位与修复。
- 综合与物理实现参数空间探索,改善功耗、性能、面积。
- 多方案比选的设计空间探索(在线时序与面积预估)。
- 车规场景下的安全机制实现辅助(双核锁步、ECC、BIST 等)。
## 前置条件
- 已声明工艺节点、PDK 版本、标准单元库与 PVT 角。
- 已声明综合、物理实现、签核、形式验证工具及版本。
- 存在可重跑的基线综合与实现流程(含固定种子与脚本版本)。
- 智能体运行于隔离运行时,工具与数据访问受策略控制。
- EDA 授权数量与并发上限明确。
- 具备判定器:至少能给出综合通过/失败、时序收敛/违例、LEC 等价/不等价的确定性结论。
## 输入
| 输入项 | 说明 | 必需 |
|---|---|---|
| 设计规范 | 目标章节、接口定义、时序与功耗约束 | 是 |
| 现有源文件 | RTL、SDC、UPF、IP-XACT 元数据 | 是 |
| 环境清单 | 工艺节点、PDK 版本、工具及版本 | 是 |
| 基线 PPA 报告 | 基线时序、功耗、面积、拥塞 | 是 |
| 目标指标 | PPA 目标值与不可突破的边界 | 是 |
| 资源配额 | 并发数、CPU 上限、预算上限 | 否 |
## 输出
| 输出项 | 说明 | 必需 |
|---|---|---|
| 可判定结论 | 通过 / 不通过 / 部分通过 + 阻塞项 | 是 |
| 证据表 | 工具、版本、命令或脚本、日志路径、关键数值、种子、与基线差值 | 是 |
| 变更清单 | 改动的 RTL、约束、工具参数及理由 | 是 |
| 差异分析 | 改善项与恶化项,恶化项附根因 | 是 |
| LEC 报告 | 形式等价性检查报告(改动网表或 RTL 时必需) | 条件必需 |
| 代理指标声明 | 明确标注哪些数值为签核前代理指标 | 是 |
| 待人工确认项 | 非常规结构复核、签核放行、流片放行 | 是 |
## 执行步骤
1. 环境校验:核对 PDK、库版本、工具版本、判定器可用性;缺失即停止。
2. 基线重跑:固定种子重跑基线综合与实现,记录 PPA 与脚本版本。
3. 候选生成:产出候选 RTL 或参数组合,每个附理由与预期影响;优先复用既有模块与 IP。
4. 工具判定:调用综合、布局布线、时序分析;记录完整命令行、退出码、日志路径、种子。
5. 差异分析:与基线逐项对比;恶化项必须有根因解释。
6. 等价性检查:改动网表或 RTL 时执行 LEC,与黄金 RTL 比对。
7. 签核校验:涉及时序与功耗的结论以签核精度工具为准。
8. 证据打包与交付:标注代理指标,列出待人工确认项,写入审计日志。
## 质量标准(DoD)
- 综合通过率 100%(lint 无 error,综合无 error)。
- 形式等价性检查 100% 通过,报告可追溯。
- 时序结论来自签核精度工具,非估算。
- 改善项与恶化项同时报告,恶化项给出根因。
- 代理指标(近似线长、近似拥塞)明确标注,不与签核后真实 PPA 混用。
- 每条结论附工具名 + 版本 + 命令或脚本 + 日志路径 + 关键数值 + 种子。
- 无设计数据越界访问;审计日志完整。
- 输出中无 XX、___ 等非标准占位符;未确定项统一标注 [待填写] 或 [待核实]。
- 参考阈值:行业内公开的官方口径为 Cadence Cerebrus 最高 10 倍生产力 + 20% PPA 改善、
累计超 1,000 次流片(级别 A);Samsung 在 SF2 tape-out 上 4 倍生产力、
Altera 在 RTL 编写环节 7~10 倍生产力(级别 A-)。这些为厂商口径,
项目内应建立自己的基线与目标,不得直接套用。
## 常见失败与处理
| 失败模式 | 现象 | 处理 |
|---|---|---|
| 代码幻觉 | 伪造端口、错标信号、引用不存在模块 | 立即 lint + 综合校验;失败项回退重生成,不进入后续流程 |
| 提示模糊 | 生成结果偏离规范 | 补全规范章节与接口定义后重跑,不做猜测式实现 |
| 工具特异性差异 | 同一 RTL 在不同综合器结果不同 | 固定工具与版本,证据表显式标注 |
| 无限循环 | 反复重生成无收敛 | 带短期记忆的重试上限 3 轮,超限升级人工 |
| 代理指标脱节 | 线长或拥塞改善但签核 PPA 未改善 | 以签核后真实 PPA 为准,回退代理指标优化结果 |
| LEC 不等价 | 优化后网表与黄金 RTL 功能不一致 | 立即回退,禁止在不等价基础上继续优化 |
| 非常规结构 | 出现异常 latch 或非典型逻辑风格 | 强制人工复核后才可进入签核 |
| 授权不足 | 并发探索被授权限制中断 | 降低并发并记录,不得绕过授权机制 |
## 示例
任务:某 5nm 高性能 CPU 核主频从 1.75 GHz 提升至 1.95 GHz,功耗不劣化。
1. 环境校验:确认 5nm PDK 版本、Fusion Compiler 版本、PVT 角、并发配额。
2. 基线重跑:固定种子重跑基线,记录基线主频 1.75 GHz、功耗、面积。
3. 候选生成:把工具参数空间剪枝为 30 个并发运行 × 3 轮迭代的试验方案。
4. 工具判定:并发执行,记录每轮主频、功耗、面积与脚本版本。
5. 差异分析:达成 1.95 GHz(+12%),功耗降至 27.9 mW,面积达标。
6. 等价性检查:与黄金 RTL 做 LEC,功能行为未改变。
7. 签核校验:以签核精度工具确认时序收敛。
8. 交付:结论"通过";证据表含工具版本、命令、日志路径、种子、与基线差值;
待人工确认项为签核放行。
(本示例的结构参考已公开的 DSO.ai 5nm CPU 案例,级别 B。)
## 关联
- 与验证方向的耦合:Cadence ChipStack 同时覆盖设计与验证,
在 NVIDIA 场景的 40 倍提速正是 Xcelium 动态仿真 + Jasper 形式验证组合跑出来的,
说明设计与验证在 Agentic 架构下已不分离。
- 与封装方向的耦合:Synopsys 完成收购 Ansys(2025-07-17)后计划推出多物理场集成能力,
重点是多裸片先进封装,设计阶段的 PPA 目标将延伸到封装级。 4.3. Implementation Checklist
| No. | Check Item | Acceptance Criteria | Required |
|---|---|---|---|
| 1 | Environment and version declaration | Process node, PDK version, EDA tools and versions all explicitly declared | Yes |
| 2 | Reproducible baseline | Baseline results re-runnable and consistent under a fixed seed | Yes |
| 3 | Tool call authenticity | All PPA, timing and area values come from real tool output | Yes |
| 4 | Logic equivalence checking | LEC passes after netlist or RTL changes, and the report is traceable | Yes |
| 5 | Timing sign-off | Timing-related conclusions come from sign-off-precision tools | Yes |
| 6 | Synthesis pass rate | No errors in lint and synthesis | Yes |
| 7 | Surrogate metric labeling | Approximate wirelength, approximate congestion, etc. explicitly labeled as surrogate metrics | Yes |
| 8 | Bidirectional reporting | Improvements and regressions reported together, with root causes for regressions | Yes |
| 9 | Unconventional structure review | Anomalous latches and atypical logic styles reviewed by humans | Yes |
| 10 | Data compliance | No out-of-bounds access to design data | Yes |
| 11 | Sandbox execution | Agent runs inside an isolated runtime | Yes |
| 12 | Audit trail | Tool calls and human confirmations written to the audit log | Yes |
| 13 | Third-party IP protection | Encryption and permission management in accordance with IEEE 1735-2023 | Conditionally required |
| 14 | Automotive compliance | Automotive scenarios cover SEooC, FMEDA, DFA, SPFM/LFM/PMHF, and soft-error analysis | Conditionally required |
| 15 | No benchmark shortcuts | Academic benchmarks not used to replace in-project regression metrics | Yes |
| 16 | Placeholder cleanup | No non-standard placeholders such as XX, ___ | Yes |
| 17 | Irreversible action approval | Both tape-out and sign-off releases have human confirmation records | Yes |
| 18 | Budget guardrails | Cloud concurrency and high-performance computing do not exceed budget caps | Yes |
5. Summary
The chip design direction is the link in the hardware domain where the AI Harness has the most expensive feedback but also the most direct returns. Its engineering form can be summarized in three statements:
- Orchestrate engines, do not replace them. The EDA toolchain is an irreplaceable executor; the value of agents lies in automating the exploration of hundreds of parameter knobs, not in playing the role of a synthesizer or placer themselves.
- Logic equivalence checking is the only hard gate. Any AI-optimized netlist must undergo LEC against the golden RTL to confirm that functional behavior is unchanged. This red line is not relaxed for efficiency gains.
- Surrogate metrics are not product value. AlphaChip's public case and the counter-evidence from the Kahng team and ChiPBench jointly show that being in production and being scientifically superior are two different things. Improvements in surrogate metrics must be verified on real post-sign-off PPA.
At the same time, the benchmark gap must be clearly recognized: GPT-4o's 63% pass@1 on VerilogEval v2 versus the 10% to 40% on the production-like CVDP benchmark () and RealBench's 0 solutions to date () differ by an order of magnitude. This gap requires the Harness in the chip design direction to prevent cheating in evaluation — it must not report only academic benchmarks but must report metrics on a real in-project regression set.
Finally, what ChipStack demonstrates — "full autonomy inside a sandbox + the engine providing ground truth + human supervision at key decision points" — is currently the public paradigm closest to the ideal Harness form for this direction.
Information Gap Statement
The following items have not been confirmed by A-level or B-level sources and are marked [To be verified] in the body text:
- CVDP 10% to 40% and RealBench's 0 solutions to date from NVIDIA Mark Ren's 2025 talk (level C).
- The comparison of ChipNeMo RTL generation 43.4% versus GPT-4 60% (level C).
- 3nm design cost exceeding 600 million USD, 2nm projected to exceed 1 billion USD, and a single 2nm mask costing 350,000 USD (level C).
- About 30% yield for an 800 mm² large die versus 70% to 80% yield for 4×200 mm² chiplets (level C).
- Cadence's estimate of a shortage of hundreds of thousands of chip design and verification engineers by 2030 (level C).
- SemiAnalysis performance figures for OpenAI Jalapeño: SIMD unit area reduced 8%, matrix engine area reduced 10%, and Codex writing cores 1.5 to 1.8× faster than the best human engineers (level C). Among these, "tape-out completed in about 9 months" is supported by TrendForce citing Reuters, level B.
- Domestic EDA agent items: UniVista UDA 2.0 (2026-03), Rapidus Raads generator (2025-12), and BanXin/DVcrew (2025-11) (level C; sources may include AI-generated content).
- Specific metrics of open-source RTL models (RTLCoder-7B, CodeV-R1, MeltRTL, InCoder-32B, RTL-CLAW, FormalRTL) (level C; some items may be fabricated or misdated, and are recommended for item-by-item verification before use).
- IEEE P2851 is not officially confirmed and this document does not cite it. The specific edition of IEC 61508 and ISO/SAE 21434 are not confirmed on official pages and are marked
[To be verified]. - Huawei, Cambricon and VeriSilicon have no official public data on AI-assisted chip design, so this document does not force-fit any.
6. References
- How AlphaChip Transformed Computer Chip Design — Google DeepMind. https://deepmind.google/blog/how-alphachip-transformed-computer-chip-design/
- A graph placement methodology for fast chip design — Nature 594:207-212 (2021). https://www.nature.com/articles/s41586-021-03544-w
- Cadence Unveils Industry's First Fully Autonomous Virtual Engineer — Cadence, 2026. https://www.cadence.com/ja_JP/home/company/newsroom/press-releases/pr/2026/cadence-unveils-industrys-first-fully-autonomous-virtual.html
- Cadence Extends Chip Design Agent to Level 5 Autonomy — engineering.com, 2026. https://www.engineering.com/cadence-extends-chip-design-agent-to-level-5-autonomy/
- Cadence Launches ChipStack AI Super Agent to Automate Chip Design — ENGtechnica, 2026. https://engtechnica.com/cadence-launches-chipstack-ai-super-agent-to-automate-chip-design/
- VerilogEval v2 — ACM Transactions on Design Automation of Electronic Systems 30(6), 2025-10-21. https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3718088
- Real-World Chip Design Workflows: Technical Overview — BITSILICA. https://www.blogarama.com/technology-blogs/1445797-BITSILICA-Pvt-Ltd-Blog/70164062-real-world-chip-design-workflows-technical-overview
- AI-Assisted Chip Design Case Compilation (ER-008) — case-studies.ai. http://case-studies.ai/use-cases/engineering-and-research/ER-008-ai-assisted-chip-design/evaluation
- UniVista UDA Official Release — UniVista. https://www.univista-isg.com/site/news_detail/468
- Accelerating RTL Design with Agentic AI: A Multi-Agent LLM-Driven Approach — MosChip. https://moschip.com/blog/semiconductor-design-solutions/accelerating-rtl-design-with-agentic-ai-a-multi-agent-llm-driven-approach
- Accellera Standards — IP-XACT — Accellera. https://www.accellera.org/downloads/standards/ip-xact
- ISO 26262-11:2018 Road vehicles — Functional safety — Part 11 — ISO. https://www.iso.org/fr/contents/data/standard/06/96/69604.html
- AlphaChip-related controversy and ChiPBench discussion (Chinese repost) — EE Focus. https://www.eefocus.com/article/2068892.html
- AI Chip Design Analysis (bilingual) — Computing Life. https://grapeot.me/share/ai-chip-design-en-20260624.html
- Reports on OpenAI's in-house chips — TrendForce. https://www.trendforce.com/news/2026/09/09/news-openai-says-it-is-working-with-samsung-on-next-gen-chips-ties-could-expand-beyond-memory/
- Synopsys Completes Acquisition of Ansys (2025-07-17) — Synopsys. https://www.synopsys.com/ja-jp/japan/press-releases/2025-07-17.html