Student (m/w/d): Netlist Carpentry: Automatisierte Constraint‑Annotation für digitale Schaltungen

Die Optimierung digitaler Schaltungen ist ein zentraler Prozess der Hardwareentwicklung. Am IMMS wurde hierfür das Open-Source Python-Framework „Netlist Carpentry“ entwickelt und eingesetzt, das Netzlisten automatisiert analysiert und modifiziert, um bspw. Platz oder Energie zu sparen. Dabei ist es notwendig, dass Randbedingungen (Constraints) eingehalten werden, beispielsweise hinsichtlich des Timings. Die Timing Beschränkungen eines Designs – also die maximal zulässigen Verzögerungen einzelner Signalpfade – sind üblicherweise im SDC Format (Synthesis Design Constraints) hinterlegt. Um es Netlist Carpentry zu ermöglichen, die Einhaltung der Constraints selbst prüfen zu können oder sie anderweitig zu verwenden, sollen die Constraints eingelesen und im Design annotiert werden, zum Beispiel an einzelne Gatter oder die Schaltung im Ganzen. Dafür ist ein SDC-Parser nötig. In dieser Abschlussarbeit soll also nach bestehenden SDC-Parsing-Bibliotheken recherchiert und gegebenenfalls ein eigener Parser implementiert werden. Die eingelesenen Constraints müssen dann auf sinnvolle Weise in der Schaltung annotiert werden. Der ganze Prozess muss dokumentiert und durch Tests verifiziert werden.

• Einarbeitung in die Struktur von Netlist Carpentry
• Recherche nach bestehenden SDC-Parsing-Bibliotheken
• Anbindung einer SDC-Bibliothek an Netlist Carpentry oder Implementierung eines SDC-Parsers
• Entwurf und schrittweise Implementierung eines Prozesses, der SDC-Befehle interpretiert und entsprechend an das Design annotiert
• Dokumentation, Test und Evaluation des entwickelten Annotationsprozesses