Verilog入门者
作为在AI芯片公司干了三年的架构师,我聊聊实际感受。这个岗位确实综合,但核心是‘翻译’和‘权衡’。你需要把算法(比如Transformer里各种算子)的需求‘翻译’成硬件能高效执行的结构,同时要在性能、功耗、面积、成本、开发周期之间做权衡。
对于有5-8年数字IC或FPGA背景的兄弟,优势是懂硬件实现和时序,痛点往往是算法和系统视角。我建议分三步走:
第一步,死磕算法。别光看论文,要动手。在PyTorch/TensorFlow里把主流模型(CNN,ViT,LLM里的关键层)跑起来,改一改,用profiler看看计算和内存访问的特点。目标是能清晰说出:这个层里有多少MAC,数据复用可能性多大,权重和激活值的大小对带宽压力如何。
第二步,深入软件栈。学一下AI芯片的编译器栈(比如MLIR)、驱动和runtime的基本概念。不用你能写,但要明白软件栈如何把算法图映射到硬件,中间有哪些优化(算子融合、内存分配、流水调度)。这能帮你理解架构设计时暴露给软件的接口(比如指令集、内存层次)有多关键。
第三步,做虚拟项目。在现有工作中,主动参与前期评估。比如,用你熟悉的FPGA去搭建一个简化AI加速器原型,或者用C++/SystemC写一个周期近似模型(cycle-approximate model),去评估不同数据流(如weight stationary/output stationary)对性能的影响。没有实际项目,就自己定个题目,比如‘设计一个处理多头注意力的模块’,从算法需求推导出硬件模块和内存接口。
转型路径上,可以先在团队内争取做‘微架构师’或‘IP架构师’,负责某个核心模块(比如矩阵乘单元、片上网络)的架构定义,再逐步扩展到整个芯片。积累的项目类型,最好是能体现你从算法分析到硬件建模再到指标权衡全过程的,哪怕是个人的小研究。
注意一个坑:别只沉迷于硬件细节优化。架构师一半的会议是在和算法工程师、软件工程师吵架(友好讨论),得用他们的语言,讲清楚硬件限制带来的收益和代价。沟通和跨领域抽象能力,可能比多精通一个Verilog技巧更重要。
