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J9-高密度晶圆与微架构计算拓扑
全周期高算力异构芯片验证套件

J9:加速下一代端云协同异构计算工程实现

J9集成全自研底层周期精确仿真内核与统一算子编译器,提供从深度学习算法模型映射、微架构指令集探索、RTL硬件描述语言快速仿真,到流片硅后 Bring-up 协同的一站式研发基础设施。支持 RISC-V 扩展核与专属张量单元深度解耦配置,让硬件在环验证周期显著压缩 45% 以上,助力半导体工程团队实现高可靠流片交付。

Full-Stack Semiconductor Engineering

全流程软硬件协同设计与仿真工具流

打破传统半导体研发中软硬件团队割裂的壁垒,建立从算子级图优化到底层硅物理特性的严密映射链条。全面兼容 RISC-V 扩展指令集与 PCIe 5.0/CXL 2.0 互联标准,支持主流晶圆代工厂 7nm/5nm 工艺 PDK 参数包,仿真精度达成 99.8% 实测对齐。

J9-软硬件协同EDA工具分层架构
Architecture Stack v4

分层工具链解耦架构

支持算法计算图下发、统一中间表示(IR)转换、微码生成与周期级硬件事务监控实时同屏交互。

01

上层异构算子融合与代码生成器

提供针对Transformer与各类CNN计算图的自动分块、切分及内存复用优化策略,屏蔽硬件拓扑复杂度,生成无死锁微码指令。

02

Cycle-Accurate 周期精确微架构仿真核

精细建模脉动阵列、片上网络(NoC)、高带宽显存(HBM3)及共享SRAM的读写竞争与延迟波形,硅前真实反馈微架构性能瓶颈。

03

自动化约束分析与PDK物理参数校准

内置国际主流代工厂标准工艺库单元延迟与漏电模型,在RTL级提前进行静态时序分析(STA)与热功耗包络动态预估。

Platform Advantages

赋能高复杂度半导体项目的六维核心优势

J9不仅是一套建模系统,更是沉淀了数十次先进工艺流片实操经验的工程加速器,全方位保障算力产品按期交付。

01

架构级周期精确仿真

自研多核分布式仿真器,支持数百核规模异构阵列在时钟周期级精度下的指令互锁、总线拥塞与缓存命中率仿真。

02

软硬件协同编译优化

打通PyTorch与ONNX前端,自研底层IR具备多级图分块与数据搬运并行流水线生成能力,算子利用率高达88%以上。

03

大规模集群云端 EDA 调度

基于弹性容器与专用硬件集群的混合调度架构,支持数千节点高并发回归测试,极速推进大规模逻辑覆盖率达标。

04

自动化回归与断言验证

内建上万套工业标准算子测试向量库,自动化注入异常死锁、内存越界与总线故障,实现RTL级别Bug极高概率提前捕获。

05

混合精度算力功耗深度建模

针对FP8、BF16、INT4等量化数据类型的脉冲功耗与电压跌落进行深度拟合,助力封装设计与散热架构提前锁定边界。

06

硅后 Bring-up 实验室远程协同

提供从裸片点亮(Bring-up)到驱动加载的远程示波器、逻辑分析仪与JTAG联合调试环境,加速原型板级系统调通。

Solutions & Kits

针对典型算力场景的标准研发套件矩阵

模块化设计让架构师团队能够根据终端产品功耗预算与能效比要求,灵活选配微架构IP核心与自动化编译流水线。

EDGE-AI SERIES

边缘端轻量级 NPU 研发平台

主打超低功耗与边缘智能视觉加速

J9-边缘端轻量级NPU微架构拓扑与接口
  • 算力范围 1.5 - 8.0 TOPS (INT8)
  • 典型功耗预算 < 2.5W 封装功耗
  • 内存接口 LPDDR4x / eMMC 5.1
  • 工艺适配 28nm / 22nm ULP
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主力推荐
CLOUD-TRAIN SERIES

数据中心级异构训练芯片模拟器

面向大模型预训练与超大规模集群互联

J9-数据中心级异构大算力训练芯片模拟仿真
  • 算力标称 512 - 2048 TFLOPS (FP16/BF16)
  • 互联带宽 PCIe 5.0 x16 / CXL 2.0 / 400G RoCE
  • 显存拓扑 HBM3 3.2TB/s 级总线
  • 工艺适配 7nm / 5nm 先进封装 (Chiplet)
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AUTO-SOC SERIES

车规级高安全算力验证一体机

满足ISO 26262 ASIL-D功能安全要求

J9-车规级高安全车载自动驾驶计算芯片验证机
  • 综合算力 120 - 450 TOPS 密集矩阵
  • 冗余机制 锁步双核(Lockstep)+ ECC 全总线
  • 功能安全等级 ISO 26262 ASIL-D 级验证覆盖
  • 工艺适配 16nm / 7nm 汽车级车规工艺
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J9-硅晶微架构与算力墙突破设计
Microarchitecture Paradigm

突破“算力墙”与“内存墙”:从单点加速到体系级协同演化

大模型时代的算力瓶颈已从单纯的MAC算力堆叠,转移至片上网络延迟、显存搬运功耗及指令调度开销。J9倡导软硬件联合设计范式,在算法模型研发初期即介入微架构空间探索,通过算子编译流与硬件流水线的深度协同,消除总线等待气泡,将传统流片前的仿真死锁排查耗时降低至传统方案的三分之一。

存算协同深度融合
支持Near-Memory与In-Memory异构阵列仿真,减少数据搬运功耗达60%。
敏捷编译微码自闭环
动态感知计算图变化,自动完成张量切分与DMA通道异步调度,确保持续高负载吞吐。

硅前效能评估模型实测指标

张量单元执行效率 (MAC Efficiency) 92.4%
片上高带宽总线利用率 (NoC Bandwidth) 88.7%
编译器静态内存复用率 (SRAM Reuse) 94.1%
数据基于主流 13B 参数 Transformer 推理基准在Cycle-Accurate模拟器中的实际测试对齐统计。
Engineering Case Studies

一线芯片工程团队真实落地成果

从云端AI训练集群核心芯片到车载高等级自动驾驶控制器,J9为客户团队提供可量化、高可靠的工程落地支撑。

云端超大规模推理加速项目 流片工艺:先进 5nm FinFET

大语言模型专用推理芯片架构探索与首发验证

该团队面临注意力机制动态稀疏算子在硬件中利用率低下及内存墙瓶颈。平台介入后,利用周期精确模拟器完成8种拓扑架构的快速对比,自研算子融合编译器将稀疏KV-Cache搬运开销降低41%。该项目仅用时8个月即完成全部RTL交付,回片后两周内成功点亮,算力能效比超越既定设计目标18%。

8 个月
RTL全交付周期
41%
内存开销缩减
100%
首发点亮成功率
车规高安全自动驾驶算力芯片 流片工艺:车规 16nm Auto

多传感器融合高实时算力核功能安全闭环设计

客户团队需满足严苛的ASIL-D功能安全冗余验证,传统的单核仿真难以覆盖微秒级硬件故障注入场景。平台提供车规级验证一体机环境,自动运行超过3,200个故障注入场景,在逻辑综合前成功捕获4处总线死锁隐患,全面缩短第三方安全认证审计周期达5个月。

3,200+
故障测试覆盖
ASIL-D
功能安全合规
5 个月
认证周期缩减
10x+
仿真运行速度对比提升
99.4%
RTL级 Bug 硅前检出率
120+
累计完成芯片验证项目
45%
硅前硬件在环周期压缩
Architect Reviews

半导体总监与系统架构师实测评价

听听身处芯片研发一线的工程带头人,如何借助平台工具链攻克异构计算的复杂工程难题。

“

“在过去,做一套自定义张量指令集需要在软件驱动和微架构仿真之间反复打架。J9直接打通了从中间表示到Cycle-Accurate模拟器的闭环,我们的架构选型时间直接从四个月缩短到三周。”

李工
某头部算力独角兽 · 首席微架构师
“

“云端大规模分布式EDA调度能力令人印象深刻。几万条复杂断言在平台集群上几乎是准实时回归,帮助我们在流片前锁定了三个极其隐蔽的NoC多核死锁条件,为项目挽回了数千万元的潜在重流风险。”

陈博士
半导体上市集团 · SoC研发副总裁
“

“针对边缘嵌入式NPU,能效比就是生命线。平台的功耗深度拟合模型与实测回片数据吻合度惊人,我们能够在物理版图布线前精准剪裁SRAM位宽,真正做到了按图索骥交付极致低功耗芯片。”

赵总监
智能物联网芯片公司 · 硬件研发总监
Engineering Insights

技术白皮书与半导体工程动态

深入探索现代算力架构、互联通信标准演进与先进封装流片验证的硬核技术沉淀。

J9-PCIe与CXL总线异构拓扑分析白皮书
架构演进白皮书

基于 PCIe 5.0 与 CXL 2.0 的异构大算力池化验证实践

解析如何在J9中搭建低延迟内存共享总线拓扑,克服多处理器之间Cache一致性协议复杂度的工程挑战。

J9-RISC-V定制张量扩展指令集开发手册
指令集定制规范

RISC-V 矩阵扩展(Vector/Matrix)硬件高效解码设计

详细探讨在开放标准架构下,如何设计高流水线复用率的矩阵运算单元,平衡译码级延迟与执行单元吞吐率。

J9-先进封装Chiplet芯粒互联仿真
先进工艺演进

Chiplet 芯粒互联在千卡训练芯片中的硅前验证方法

围绕UCIe与Die-to-Die互联接口,阐明高密度互连线网信号完整性仿真与硅中介层(Interposer)热应力联合仿真方法论。

Technical Q&A

开发者与芯片工程常见问题

解答关于平台与主流商业EDA环境兼容性、私有集群部署和底层知识产权托管的核心关切。

平台如何与主流第三方商业 EDA 工具链实现协同? +
J9深度支持业界标准通用接口,包括Synopsys VCS、Cadence Xcelium以及Mentor Questa等仿真器,可直接导出FSDB/VCD标准波形文件与SystemVerilog测试用例,支持现有工业级物理实现流程平滑衔接,无需推倒原有工具链。
是否支持本地私有化数据中心与纯内网集群离线部署? +
完全支持。对于具有高保密要求的半导体设计团队,平台提供企业级单租户私有化镜像与整机部署套件,支持基于Slurm或Kubernetes的高性能算力调度,全流程在物理隔离的内网集群中稳定运行,不产生任何外部网络回传。
FPGA 原型验证与仿真加速器硬件是如何接入的? +
平台提供统一硬件抽象中间层(HAL),原生支持主流Xilinx UltraScale+与Intel Stratix 10等多FPGA阵列互联板卡。支持通过PCIe直通与SCE-MI事务级通道无缝对接软件测试激励,实现硬件在环(HIL)的超高速仿真验证。
在芯片设计各阶段,平台如何确保企业知识产权(IP)与代码安全? +
平台采用严格的端到端细粒度RBAC权限控制机制,底层数据流转均支持国密SM4及AES-256芯片级加密存盘。针对第三方IP核,平台支持IEEE 1735标准IP加密封包的透明解密执行,从机制上杜绝核心源码外泄可能。
平台自研编译系统对前沿算法模型(如MoE结构)的跟进速度如何? +
平台维护全职算法工程演进团队,对主流大语言模型、多模态扩散模型以及混合专家(MoE)路由算法保持周级持续集成适配,提供完备的算子图模板与自动化量化工具,确保新模型能够在数小时内完成硬件微码对齐。

7×24小时现场 FAE 支撑

资深微架构与流片工程师随时待命,重大流片节点提供驻场级保障,快速排查死锁与时序收敛瓶颈。

工业级 IP 隔离防护

物理级独立租户存储体系,通过严苛的半导体供应链知识产权安全认证,确保数字资产绝对私密。

全链路版本溯源存证

从算法配置参数到门级网表变更完整记录操作快照,满足ISO质量体系合规审计与回归复现。

长周期工具链兼容承诺

提供核心编译系统与微架构仿真核长达5年的长期技术支持(LTS),确保持续流片迭代无断层。

Ecosystem Synergy

跨晶圆代工与基础开源计算生态协同

平台深度联通主流 Foundry 代工厂、微电子国家重点实验室与开放指令集组织,构建繁荣的技术工程联合体。

主流 7nm/5nm Foundry
RISC-V 国际联合会
CXL 产业技术联盟
先进封装 OSAT 实验室
高校微电子协同创新中心
开源编译体系生态组织
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