电路设计 · Vicena Compute 测试版

设计并模拟可检查的电路。

探索模拟、混合信号、传感器、功率和模拟计算系统,涵盖工作点、直流、交流、瞬态、噪声、稳定性和容差研究,并让方程、波形和模型边界保持关联。

模拟与混合信号电路

瞬态与频率响应

模型到电路验证

模拟 AI · 已执行 ngspice 结果
Six analog classifier patterns and their simulated neuron voltages

示例研究

由电流和电压构成的微型 AI 引擎。

这项真实研究无需电路术语也能解释,同时足够丰富,涵盖架构、有符号权重编码、瞬态行为、数值验证、裕量、稳健性和来源记录。

6 / 6

已分类模式

每个托管瞬态案例都选择了预期类别

359.75 mV

最小决策裕量

ngspice 结果中最小的获胜电压间隔

1.44 mV

最大模型偏差

解析分数与模拟分数的最大差异

ngspice 45.2

托管求解器

2,644 个已解析瞬态样本及作业来源记录

01

系统目标

用自然语言描述智能功能

目标很容易理解:四个传感器数值进入一个微型模拟引擎,三个候选类别相互竞争,最高电压成为预测结果。

02

架构

用物理方式编码有符号权重

正负权重在差分电阻交叉阵列中变成成对电导。电流求和直接在电路中完成点积。

03

电路模型

构建一个可检查网表

Vicena 将交叉阵列、有限增益跨阻放大器、脉冲序列、测量和输出整合为一个自包含 ngspice 输入。

04

托管计算

运行真实瞬态推理

一个托管作业施加六组时分复用传感器模式,并在电路稳定和改变决策时记录全部三个神经元电压。

05

证据

验证每一个决策

笔记本比较预期与模拟类别分数,检查获胜类别,测量决策裕量,并量化模型偏差,而不是只展示看似合理的波形。

06

下一版设计

探索稳健性与能耗

解析敏感性研究改变电阻容差和推理时间,明确哪些结论来自远程求解器,哪些属于设计估计。

真实工作流工件

看见电路如何“思考”。

这些图把物理架构与变化的输入模式、竞争的类别电压、数值参考和设计边界连接起来。它们来自同一份已执行分析记录,而不是互不相干的营销插图。

可追溯输出
Transient input and neuron-voltage traces for six analog classifier patterns

一次瞬态运行完成六次分类

上图显示不断变化的传感器模式;下图显示三个物理神经元电压随时间竞争。

Heatmap of signed weights encoded by a differential resistive crossbar

有符号权重变成物理电导

柿红色和藏红花黄色表示每个传感器到类别连接中的 +1 与 −1 差分电导编码。

Analytical resistor-tolerance robustness and energy-latency tradeoff plots

清楚区分于模拟的设计权衡

容差和能量图是解析后续研究,并非远程蒙特卡洛或晶体管级功耗结果。这一区分与图表保持关联。

Expected and ngspice-simulated analog classifier scores and decision margins

预期数学结果与模拟电子学相遇

解析分数图与 ngspice 分数图在 1.44 mV 内一致,同时六个获胜裕量均保持可见,而不是隐藏在准确率数字之后。

科学计算软件包

支撑电路模拟与分析的科学计算软件包。

  1. ngspice

    45.2

    电路模拟

    为模拟与混合信号电路运行工作点、直流、交流、瞬态、噪声、傅里叶和测量驱动分析。

  2. DEVSIM

    2.10

    器件到电路建模

    将半导体器件物理连接到电学特性,为紧凑模型和电路研究提供依据。

  3. NumPy / SciPy

    数值验证

    检查方程、解析求解器输出、比较预期与模拟行为,并支持参数和敏感性研究。

  4. JupyterLab

    可检查分析

    在可复用笔记本中保留电路输入、方程、波形、表格、图表、限制和后续计算。

科学能力

从一个放大器到完整模拟系统。

Vicena 可以为常见任务复用可靠电路工作流,并在拓扑、模型或测量不同时构建有边界的新研究。

模拟与混合信号电路

探索放大器、滤波器、振荡器、转换器、传感器前端、功率级和架构级模拟计算。

瞬态与频率响应

运行工作点、直流、交流、瞬态、噪声、傅里叶和测量驱动研究,并获得可检查波形。

模型到电路验证

把预期方程与模拟电压、电流、决策、裕量、稳定过程和敏感性进行比较。

Design-space exploration

研究元件数值、容差、带宽、能耗、稳定性、感测范围和不同电路架构。

证据规范

由电压、裕量和来源记录支持的决策。

标题结果是六次正确分类。科学价值在于每个中间分数、预期值、裕量、模型假设、求解器版本和工件仍可检查。

托管运行以 Vicena 作业 lcb1d06dbeca9daa83bb2f31da3c20d3b1 完成,使用 ngspice 45.2。
自包含输入由 SHA-256 6c8552b7b41f0e4eca64b24b3adee28377dfdbbc174b03dd69a8aee5e86cd00d 标识。
六个预期类别、三条模拟分数曲线、2,644 个样本和每个决策裕量均保留在已执行笔记本中。
远程模拟、解析参考计算和解析敏感性估计均分别标注。

科学边界

架构证明,而非芯片实物。

! 这是架构级模拟计算概念验证,不是可直接流片的 AI 芯片。
! 放大器是有限增益行为模型。研究不包含晶体管级 PDK 行为、寄生、器件噪声、失配或工艺角。
! 电阻容差蒙特卡洛和能量曲线是解析研究,并非额外托管 ngspice 扫描或芯片实测。
! 编程电路、物理获胜选择比较器、版图、提取、时序收敛、可制造性和芯片验证仍属于未来工作。

从你的设计开始

电路应该感测、控制或计算什么?

描述功能和约束。Vicena 可以将其转化为模型、运行合适分析,并同时返回可视化结果和背后的证据。