AETHEREDA · AI-NATIVE EDA PLATFORM

一句话规格,
一份能送进晶圆厂的版图

AetherEDA 是一套 AI 驱动的 EDA 智能研发平台: 给它一句自然语言规格,九个智能体协作走完全程:拓扑设计、参数寻优、仿真评审、 程序化版图、DRC/LVS/天线物理验证、流片签核——产出 108×48µm 的 tapeout GDS,官方 256 条规则零违例。全程 SKY130 真实工艺、 真实工具链、全程审计留痕。

Go 编排引擎九智能体 SKY130 工艺OpenVAF · OSDIngspice 44 流片包已就绪人工介入闸门GPL 隔离
01 · 为什么

模拟仿真的三件苦差事

仿真流程的自动化程度长期偏低——工具链靠脚本粘接、失败排查靠专家经验、 设计空间靠人肉扫参。大模型时代,这三件事都该交给智能体。

粘接

工具链编排

编译、仿真、解析、比对,一次流片前要跑成百上千遍。AetherEDA 用任务图 引擎接管:拓扑并发、失败重试、级联取消、每一步落审计。

排查

失败诊断

不收敛、模型缺失、语法错误——报错天书只有老工程师看得懂。 诊断智能体汇集报错、检索知识库,给出按置信度排序的根因和行级修复。

扫参

设计空间探索

目标指标定了,参数怎么取?探索智能体自动扫描、自适应加密收敛, 多参数网格还能识别等效解,把权衡关系摆到桌面上。

02 · 架构

四个容器,一道 GPL 隔离墙

Go 写骨架(编排、网关、隔离壳),Python 写智能体,接口先行 gRPC 契约。 GPL 工具(OpenVAF)关进独立容器只走 RPC——进程边界即许可证边界,类型系统强制执行。

$ docker compose ps orchestrator Up 编排引擎:DAG 并发 · 人工闸门 · 审计 · 持久化恢复 · Web 控制台 toolgateway Up 工具网关:参数白名单 · 产物落盘 · 许可证分类闸门 agents Up 智能体运行时:planner / reporter / reviewer / diagnostician / explorer openvaf-svc Up GPL 隔离区:OpenVAF-Reloaded,仅 RPC,源码快照随镜像分发
03 · 智能体

九个智能体,各司其职

PLANNER

规划

自然语言目标 → 可执行任务图。提示词注入实时工具目录与文件清单防虚构; 产出经强校验闸门(kind 白名单 / 无环 / 依赖存在)才能进引擎。

REPORTER

分析

读波形指标与电路网表,按器件物理核算理论值并与实测对比—— 结压降、KCL、能量守恒逐项验证,达到仿真工程师复核水准。

REVIEWER

评审

数值判据硬边界 + 大模型定性意见。通过后停在人工闸门等放行; 不过则精确报出越界项并拦住下游。无判据不放行——评审不能空转盖章。

DIAGNOSTICIAN

诊断

执行失败一键诊断:汇集真实报错、检索知识库,输出按置信度排序的 根因与可直接粘贴的修复行。

EXPLORER

探索

参数扫描 + 自适应加密收敛 + 多参数笛卡尔积网格。理论最优不在网格上? 两轮细化自己找过去,偏差从 3.5% 收敛到 0.5%。

DESIGNER

设计

规格进,达标网表出:LLM 定拓扑产参数化模板,确定性网格寻优收敛 ——实测 72 点直接命中 20.01dB/11.2MHz 双判据。

LAYOUT-CHECKER

版图检查

结构信息 + KLayout DRC + 违例诊断修复建议。DRC 不过即拦住下游 ——版图创作留给人,检查交给智能体。

SIGNOFF

签核

四清单核验(结构/DRC/LVS/性能)逐项带证据,全过产出 tapeout GDS, 再停人工闸门等终审——谁放行的,审计永远可查。

LEARNER

回流

设计档案提炼为经验条目回流知识库(数值照抄实测),下次设计检索 即得;版本基线台账让每一版可比可回溯。

+ KNOWLEDGE

知识底座

BM25 检索知识库:内置语料 + learner 运行时增量。规划、分析、诊断、 设计都从这里取证——引用佐证,不许编造。

04 · 实测

一句话,36 秒,全真链路

"编译二极管模型,跑瞬态仿真,评审输出峰值在 4.2 到 4.4V,生成报告"—— planner 规划六节点双支路图并执行。下面的波形直接绘自 ngspice 输出, 二极管模型是 OpenVAF 从 Verilog-A 源码现场编译的 OSDI 动态库。

琥珀:v(in) 正弦 ±5V/1kHz; 绿色:v(out) 半波整流,实测峰值 4.3042V vs 理论 4.302V,误差 < 0.5‰。

# AI 工程分析(reporter 智能体,真实输出节选) 按模型参数核算峰值导通压降:V_f = N·V_t·ln(I_d/I_s) ≈ 0.696V, 理论输出峰值 5.0 − 0.696 − 0.002 ≈ 4.302V,实测 4.304V,误差不足 0.5‰。 内部节点压差与 Rs 压降 2.15mV 精确匹配,电源电流与负载电流 KCL 自洽。
05 · 控制台

全程零命令行

目标里写"需要人工确认后才能出报告",planner 自己推断出加人工闸门—— 执行停在 WAITING_HUMAN,等您在页面上点"放行":

控制台:评审节点停在 WAITING_HUMAN,放行/打回按钮就位

点开任意 .raw 产物直接画波形, 报告、评审、诊断 JSON 点开看关键结论:

控制台:diode.raw 波形预览,半波整流特征清晰
06 · 探索

等效解:把权衡摆到桌面上

3×3 双参数网格里埋了两组 τ=RC=2.5ms 的等效解,探索结果精确并列—— 这正是 DTCO 设计空间的核心现象:同一指标目标存在多组参数组合,工程上按面积、 功耗、噪声取舍。

目标 v(out)@5ms = 0.865 rank1 cval=0.5u, rload=5k → 0.86464 rank2 cval=1u, rload=2.5k → 0.86464 ← τ 守恒,精确并列 rank3 cval=2u, rload=1k → 0.91789 # 单参数模式:粗网格 3 点 + 两轮自适应加密,9 个仿真点从 3.5% 收敛到 0.5%
07 · 闭环

从一句规格,到可提交的 GDS

六阶段全部实机落地:真实工艺底座 → 分析武器库 → 设计智能体 → 物理验证 → 签核流片 → 经验回流。下面是真实审计记录——机器四清单全过之后, 最终放行的责任在人:

$ 一句话:"对 mos1x.gds 做流片签核,需人工终审" gds_info → drc_run → drc_report → gds_extract → lvs_compare 全部 ✓ signoff 四清单核验:结构✓ DRC✓ LVS✓ 通过 12:12:25 system waiting_human → signoff 12:12:27 zhangzhen-final human_review → signoff approved=true 产出:tapeout-exec-24.gds 签核档案每项核验带证据文件路径
改进闭环 · LEARNER

设计完成后,learner 把实测经验写回知识库: "W=10/L=0.5/Rd=20k/Vgs=0.7 → 19.17dB/8.5MHz,72 点中 4 点达标"—— 检索排名第一,压过教科书公式。第 N 次设计的终点, 是第 N+1 次设计的起点。

08 · 真实芯片

一句话规格,到一份能送进晶圆厂的流片包

平台没有停在仿真。同一颗运放走完了设计 → 版图 → 物理验证 → 签核的全程,产出符合 TinyTapeout 规范的提交包(SKY130,1x2 tile)。

$ 输入(人类唯一输入) "设计一个 SKY130 两级密勒补偿运放:增益≥55dB,单位增益带宽≥5MHz, 相位裕度≥55度,负载10pF" $ 平台自动完成 designer 62.40dB / 44.8MHz / PM 62.97° 三判据超额 闭环验收 过冲 0.8% · 失调 155µV 四项全过 版图 程序化生成(8管+MIM 3pF+多晶Rz) DRC mpw_precheck 实跑 256 条 零违例 LVS Circuits match uniquely 全同构 天线 antennacheck 零违例 PEX 后仿 65.1dB / 35.9MHz / PM 57.1° 规格仍达标 签核 三清单全绿 → tapeout GDS
面积

108.3 × 47.83 µm

1x2 tile(160×225µm)余量 86%。8 管折叠为多指结构, MIM 电容 39×39µm 提供 3.042pF 密勒补偿。

引脚

2 个模拟引脚

片上闭合反馈把引脚从 3 个降到 2 个省 100€;闭环后仿增益 0.087dB、带宽 52.9MHz、峰化 1.02dB。

窗口

TTSKY26c

截止 2026-09-07,预计 2027-05 交付。提交包已备齐, 预算约 220€(tile 140€ + 2 引脚 80€)。

09 · 数字流

同一套平台,也能跑数字设计

数字流没有另建一套流程:工具网关、评审闸门、物理验证工具链全部复用模拟流的。 以一个八位 ALU 走完 RTL → 综合 → 时序 → 布局布线 → 版图 → DRC → LVS。

$ 输入 alu8.v(八位算术逻辑单元,约 50 行 RTL) $ 平台自动完成 yosys 117 个标准单元(32 种)· 938 µm² OpenSTA 裕量 8.22ns · Fmax 563MHz 100MHz 约束达标 OpenROAD 布图/PDN/CTS/绕线全通 · 1055 µm² · 利用率 54% KLayout DEF → GDS:37 层 4520 图形 · 49.7×49.7 µm DRC mpw_precheck 实跑 256 条 零违例 LVS Circuits match uniquely 全同构
为什么 LVS 才是关键

连接关系

DRC 只判几何合法,证明不了版图实现了 RTL。网表比对才验证连接: 提取网表与布线后门级网表在顶层各 122 器件、143 网络,端口逐项对齐。

复用

零改造评审

数字判据(面积/时序)走模拟流同一个评审智能体,评审代码未动一行; 面积超限同样被否决,闸门对两类设计等效。

隔离

OpenROAD 独立容器

OpenROAD 二进制内含 GPL-3 的 OpenSTA 子模块,整体按 GPL 对待—— 单独容器起服务,经 RPC 调用,不与专有代码链接。

10 · 合规

开源合规做进类型系统

进程边界 = 许可证边界

GPL 组件只能独立容器 + RPC, 注册为 GPL 类别的工具若不是远程调用器,网关启动直接报错——删掉闸门,单元测试变红。

义务随镜像履行

隔离容器内附 OpenVAF 源码快照与许可证文本, 镜像可独立分发;版本冻结到 commit,升级须过合规审查并更新台账。

红线清单

AGPL 组件禁入产品;严禁对任何 闭源软件做反编译/逆向;组件引入先查 OSS 台账,未登记必须先过审。

11 · 底线

可复现的数字

<0.1%三基准精度误差
全部对照解析解
26msOpenVAF 编译中位数
仿真 10ms · 解析 10ms
100+单元测试用例
race / vet 干净
28 ✓E2E 十一组回归检查项
含数字全链路与数模合流验证

make bench 精度基线、 make e2e 五组集成回归、make demo 五幕演示剧本——以后升级任何组件,一跑就知道有没有退化。