Klayout自动布线，拯救失足fab worker
这周一的时候立项开始了Auto-Klayout的脚本开发，目的是开发一个基于Klayout的超迷你EDA软件，让程序帮助我们这些实验博士生完成无聊而耗时的电极布线工作。经过一周的努力，今天终于完成了第一个小目标：让Klayout自动生成写场拼接的补丁。于是想发个帖子记录一下自己的开发过程，计划每周更新一次进度，也逼迫自己不要放弃。\n图2是之前某个chip的设计图（看了就想吐），红色电极跨过紫色写场边界的地方需要打上补丁，图3是放大图，图4是程序生成的补丁（蓝色）和我之前手打的补丁（红色）。之前打补丁这一步少说也得15分钟。\n \n实验室苦Klayout久矣！\n我们实验室做新材料体系的开发，这是个劳动密集型科研项目，我们的日常工作几乎全部是微纳加工，一代代的师兄师姐师弟师妹们前赴后继地fab出成百上千（字面意义）个chip，包含的微纳器件更是要翻十倍。这其中有一步工作最为熬人，那就是器件电极的形状设计和路径规划。设计和规划电极的工作全部在电脑上完成，它是一个简单而高度程式化的工作，令人沮丧的是，这其中每一个器件的电极的形状设计和路径规划都是独一无二的，所以需要人工逐个完成，无法格式化复制。通常来讲完成一个chip的电极布线需要1~2个小时，这期间大脑几乎没有任何思考，完全变成了一台低能机器，做着流水线的工作，每次画完我觉得自己已经被异化到没有人样了。\n不过也正是由于这一步工作的低能，导致它天生就适合用程序来解决。它逻辑清晰，规则明确，重复次数高，不用脚本执行简直是对计算机和人脑的侮辱。更何况半导体工业界早已实现了自动布线，各大厂商的EDA(Electronical Design Automation)软件已经是非常成熟的商业软件，帮助芯片设计者完成包含上亿个晶体管的芯片设计。但我们实验室不用这种商业软件，换设计平台的成本太高，还有可能对真正的实验产生不可估计的影响，而我在github上也没有找到一款能符合我需求的项目（最贴近的是KlayoutNetworkX，但是我感觉也不好用），于是决心自己开发。\n \n开发目标：\n1.自动生成写场拼接补丁\n2.自动布线\n3.脑洞大开的想法：赛博牛马Klayout Agent。就是让Klayout对接大模型，争取利用对话的方式就把电极设计和布线全都做完了。\nps. Klayout作为一个开源软件这么多年竟然一直是由Matthias Koefferlein一个人维护和开发的，实在是让人称奇，这也让Klayout脚本开发变得更激动人心了。\n \n#博士生日常 #科研学习 #自动化#微纳加工实验室