Analog-DB: An Agent-First Analog Integrated Circuit Database, From Blocks to Systems
作者: Danial Noori Zadeh, Mohamed B. Elamien
分类: cs.AI, cs.AR, eess.SP
发布日期: 2026-09-01
备注: 23 pages, 5 figures, and 13 tables
🔗 代码/项目: GITHUB
💡 一句话要点
提出Analog-DB以解决模拟集成电路设计共享难题
🎯 匹配领域: 支柱八：物理动画 (Physics-based Animation)
关键词: 模拟集成电路 设计共享 开源数据库 AI设计代理 参数化设计
📋 核心要点
- 现有的模拟集成电路设计共享受到铸造厂保密协议的限制，导致设计细节难以获取。
- 本文提出了一个开源的版本数据库analog-db，使用领域特定语言实现设计的过程中立表示和可重用测试平台。
- 在实验中，17个导入的尺寸未通过测试平台，但通过注释的子模块角色，成功定位了多个设计缺陷。
📝 摘要（中文）
共享模拟集成电路设计一直面临困难：铸造厂的保密协议限制了设计所依赖的工艺细节，已发布结果的测试平台也很少公开。本文提出了analog-db，这是一个基于可共享设计表示的开源版本数据库。该数据库使用领域特定语言将每个设计捕捉为过程中立的拓扑结构、可重用的测试平台和机器可读的数据表，从而完整共享设计并在其绑定的工艺工具包上重新仿真。参数化方案将功能子模块和器件尺寸作为命名参数暴露，使电路可组合和重新定位；架构治理的合同和可查询目录让AI设计代理能够直接发现和重用这些电路。实验结果显示，所有23个电路-工具包绑定在三个开放工具包上均满足其记录的规格带。
🔬 方法详解
问题定义：本文旨在解决模拟集成电路设计共享中的信息不对称问题，现有方法由于保密协议和缺乏测试平台共享，导致设计难以复用和验证。
核心思路：通过构建一个开源的版本数据库analog-db，使用领域特定语言将设计表示为过程中立的拓扑结构，确保设计的完整性和可重用性。
技术框架：该数据库包含多个模块，包括设计表示模块、参数化方案、可重用测试平台和机器可读的数据表，支持AI设计代理的直接发现和重用。
关键创新：最重要的创新在于将设计表示为过程中立的拓扑结构，并通过参数化方案使电路可组合和重新定位，这与传统方法的固定设计表示有本质区别。
关键设计：参数化方案中，功能子模块和器件尺寸被命名为参数，并附带相应的约束条件，确保电路的灵活性和可重用性。
🖼️ 关键图片
📊 实验亮点
在实验中，23个电路-工具包绑定在三个开放工具包上均满足其记录的规格带，且17个导入的尺寸通过gm/ID尺寸循环成功定位了多个设计缺陷，显示出该数据库在实际应用中的有效性和可靠性。
🎯 应用场景
该研究的潜在应用领域包括模拟电路设计、自动化电路优化和AI辅助设计工具。通过提供一个共享的设计数据库，能够促进学术界和工业界的合作，提高设计效率和质量，推动模拟电路设计的创新发展。
📄 摘要（原文）
Sharing analog integrated circuit designs remains difficult: foundry non-disclosure agreements restrict the process details a design depends on, and the testbenches behind published results are rarely released. We present analog-db, an open-source, versioned database built on a shareable design representation. A domain-specific language captures each design as a process-neutral topology, reusable testbenches, and a machine-readable datasheet under one schema, so a design is shared in full and re-simulates on the process kits it is bound to. A parameterization scheme exposes functional sub-blocks and device sizes as named parameters that carry their matching constraints, making circuits composable and retargetable; a schema-governed contract and queryable catalog let AI design agents discover and reuse them directly. Across the regulator corpus, all 23 circuit-kit bindings on three open kits meet their own recorded specification bands (typical corner, matched devices, no layout) and 10 of 23 meet a common class band. Seventeen of the 23 imported sizings failed their testbenches and closed under a gm/ID sizing loop driven by the annotated sub-block roles, typically within one to three iterations. In a supervised case study, a coding agent working from the released artifacts sized the op-amp cores of a chopper instrumentation amplifier on an open 130nm kit, locating four hand-entry defects and a missing common-mode feedback loop that the sizing-only baseline did not repair. The database holds 68 circuits across sixteen classes, verifiable at schematic level under a tiered harness and tracked on a power/performance scoreboard, released at https://github.com/MacAnalog/spicexplorer-release.