隨著人工智能技術的飛速發展,以DeepSeek為代表的大語言模型(LLM)正在逐步滲透到傳統硬件開發領域。在FPGA(現場可編程門陣列)和IC(集成電路)開發這一技術密集型行業中,DeepSeek憑借其強大的自然語言處理、代碼生成和邏輯推理能力,展現出顛覆傳統開發流程的潛力。本文將深入探討DeepSeek在這一領域的應用場景、技術優勢及未來發展方向。(以上由DeepSeek生成,這語言邏輯還是很強)
目前FPGA/IC開發的核心痛點
1、復雜的設計流程:從RTL設計到物理實現的數十個環節,涉及Verilog/VHDL編碼、驗證、綜合優化等專業操作。
2、知識門檻高:開發者需同時掌握硬件架構、時序分析、低功耗設計等跨學科知識。
3、驗證成本占比大:芯片開發中70%以上的時間用于功能驗證和調試。
4、工具鏈依賴性強:高度依賴Cadence/Synopsys等EDA工具,二次開發靈活性不足。
DeepSeek的技術突破與應用場景
1. 智能輔助設計
RTL代碼生成
基于自然語言描述自動生成優化代碼:
讓DeepSeek:生成一個16位循環移位寄存器,帶使能端
首先會進行思考,將相關思路描述出來:


然后給出代碼和思路:
module?shift_reg_16bit?(input????????clk,?????//?時鐘信號input????????enable,??//?使能信號(高電平有效)output?reg?[15:0]?q????//?16位寄存器輸出
);//?循環左移邏輯
always?@(posedge?clk)?beginif?(enable)?begin//?將最高位移動到最低位,其余位左移q?<=?{q[14:0],?q[15]};end//?enable為低時自動保持當前值
endendmodule

上面的代碼還很粗糙,我們需要進行更精細的“打磨”。

這個代碼基本10S就可以生成,前提是給DeepSeek輸入的描述要盡可能的詳細。此類基礎模塊的開發效率可提升3-5倍。
約束文件優化
通過分析設計意圖自動生成SDC時序約束,減少時序違例風險:
#?定義時鐘周期(假設時鐘頻率為100MHz,周期為10ns)
create_clock?-name?clk?-period?10?[get_ports?clk]#?定義時鐘不確定性(jitter)
set_clock_uncertainty?0.2?[get_clocks?clk]
2. 驗證流程革新
智能Testbench生成
根據設計規范自動生成UVM驗證框架,覆蓋率達到行業標準的95%以上(DeepSeek自己說的):
class?my_test?extends?uvm_test;virtual?task?run_phase(uvm_phase?phase);repeat(100)?begin`uvm_do_with(req,?{data?inside?{[0:255]};})endendtask
endclass
故障原因分析
結合波形數據和錯誤日志,快速定位時序違例源頭:
檢測到setup違例在路徑regA -> regB
建議方案:
-
插入兩級流水寄存器
-
優化組合邏輯層級(當前為7級)
-
物理設計優化
布局預測模型
基于歷史設計數據訓練布局熱點預測網絡,提前規避布線擁塞。
功耗優化建議
分析網表結構提出低功耗方案:
檢測到時鐘域crossing未同步
推薦方案:添加clock?gating單元
預計動態功耗降低18%
腳本設計
FPGA設計腳本設計技術樹很多都沒點,可以借助DeepSeek進行腳本設計,包括Tcl腳本設計等:

三、技術實現路徑
1. 領域知識增強
構建硬件專用知識庫:

Knowledge Base = {IEEE標準文檔 + EDA工具手冊 + 開源IP核 + 歷史項目數據}
2. 工具鏈集成
將DeepSeek接入到VSCode等代碼編寫軟件內實現提詞及代碼助寫等功能(這部分我們下一篇文章演示)。

總結
未來定制化從架構設計到GDSII交付的數據庫,配合人工進行高效率的開發,尤其DeepSeek的低硬件成本。
DeepSeek在FPGA/IC領域的應用已超越簡單的工具替代,正在重塑硬件開發范式。隨著模型持續進化,未來的芯片設計可能呈現"自然語言描述→自動生成硅片"的全新形態。這場變革不僅帶來效率躍升,更將釋放硬件創新的無限可能。對于從業者而言,掌握AI輔助設計能力將成為核心競爭力,人機協同的新時代已然到來。
大家平時用AI輔助設計嗎?用AI都希望在哪方面提供幫助?