# Chip Design Space Explorer

> Use when exploring PPA design space for optimal solutions. Triggers on '设计空间', 'DSE', '帕累托', 'pareto', 'PPA探索', '方案比选', 'trade-off', 'design space'. Performs Area-Performance-Power 3D exploration to find Pareto-optimal set.

- Skill: `zhaixin244-wq/chip-design-space-explorer` (Agent Skill)
- Install (CLI): `npx skillmds@latest add zhaixin244-wq/chip-design-space-explorer`
- Raw SKILL.md: https://api.skillmd.com/api/skills/zhaixin244-wq/chip-design-space-explorer/raw
- Safety review: pending
- Works with: Claude Code, Claude.ai, OpenAI Codex
- Category: Coding & Dev Tools
- Author: zhaixin244-wq (https://skillmd.com/u/zhaixin244-wq)
- Updated: 2026-09-17
- Page: https://skillmd.com/skills/zhaixin244-wq/chip-design-space-explorer

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# Chip Design Space Explorer

## 任务
在 Area-Performance-Power 三维空间中进行设计空间探索（DSE），寻找帕累托最优解集。

## 执行步骤
1. 明确探索变量（设计旋钮）：
   - 流水线级数、并行度、缓存大小、总线宽度、工作频率、电压域配置等。
2. 建立简化评估模型（解析模型或基于经验的快速估算）。
3. 枚举或采样设计点，计算每个设计点的 PPA 指标。
4. 使用帕累托支配关系筛选非支配解集（Pareto Frontier）。
5. 可视化结果：
   - 以 Markdown 表格列出关键设计点
   - 使用 Mermaid 或 ASCII 绘制二维投影图（Latency vs Area、Power vs Performance 等）
6. 给出推荐设计点及理由（考虑裕量、物理可实现性、验证复杂度）。

## 输出格式
```markdown
### DSE 结果（帕累托前沿）

| 设计点 | 配置摘要 | 延迟 (ns) | 吞吐 (GB/s) | 面积 (kGates) | 功耗 (mW) | 帕累托最优 |
|--------|----------|-----------|-------------|---------------|-----------|------------|
| A | 3级流水线, 64b总线 | 5.0 | 12.8 | 80 | 15 | ✓ |
| B | 5级流水线, 128b总线 | 3.2 | 25.6 | 150 | 28 | ✓ |

### 推荐设计点
**推荐：B**
- 理由：...
- 风险：...
```

## 使用示例

**示例 1：FIFO 深度 DSE**
```
用户：帮我探索 data_adpt 的 FIFO 深度设计空间，突发量 32 beats，生产者速率 1B/cycle，消费者速率 0.5B/cycle
```
预期行为：
1. 以 FIFO 深度为设计旋钮（16/32/64/128）
2. 计算每个深度的面积、功耗、溢出风险
3. 输出帕累托前沿表 + 推荐深度

**示例 2：流水线级数 DSE**
```
用户：data_adpt 的处理路径可以做 3/4/5 级流水线，帮我比选最优方案
```
预期行为：枚举 3 个设计点，计算延迟/吞吐/面积/功耗，标注帕累托最优解

## 异常处理

| 场景 | 触发条件 | 处理动作 |
|------|----------|----------|
| 设计旋钮未定义 | 用户未指定探索变量 | 列出常见旋钮（流水线级数/并行度/缓存/总线宽度/频率），用户选择 |
| 评估模型缺失 | 无法估算 PPA | 使用经验公式 + 标注"待综合验证"，建议 DSE 后跑综合确认 |
| 设计点过多 | > 100 个组合 | 使用拉丁超立方采样减少到 20-30 个代表点 |
| 帕累托前沿为空 | 所有设计点被支配 | 检查约束条件是否过紧，建议放宽 1-2 个约束重新探索 |

## 检查点

- **探索前**：展示设计旋钮列表和约束条件，用户确认后开始枚举
- **探索后**：展示帕累托前沿表格和推荐点，用户选择最终方案