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DiffuPCB 扩散绘板

用扩散模型把原理图自动“画”成可生产的 PCB 版图。

DiffuPCB 扩散绘板

简介

DiffuPCB 面向 PCB 工程师与硬件学习者,探索用扩散模型自动完成电路板布线。传统自动布线依赖海量人工规则、学不会工程师偏好,工具还被少数厂商垄断。本项目把原理图建模为电路图、让大模型读懂数据手册,再把布线输出看成“铺铜”图像由扩散模型直接生成,并配合 EDA 工具闭环校验。

项目缘起

项目的起点,是硬件开发中最耗时也最劝退的环节之一:PCB 布线。把一张原理图变成能生产的电路板,工程师要逐条规划走线、分配电源与地、避开信号冲突,动辄数小时到数天;而传统自动布线工具依赖海量人工规则,学不会工程师的经验偏好,核心算法还被少数 EDA 巨头垄断。我们认为 PCB 的本质其实是“哪里铺铜”,布线决策与图像生成在结构上天然相似,而扩散模型恰好擅长在约束下生成多样结果。

项目缘起配图

它怎么做

  1. 读懂输入:Agent 读取原理图与芯片数据手册,把电流、信号类型、差分线等约束标注为结构化标签。
  2. 图表征:把原理图建模为数学图结构,用图神经网络提取器件、引脚与连线之间的关系。
  3. 扩散生成:用扩散模型直接生成铜层。
  4. 可编辑性转换:用专用算法将铜层转换为可以编辑的 PCB 项目,方便工程师后续修改。
  5. EDA 校验:生成版图交给专业 EDA 工具做规则校验与反馈,不合格就迭代修正。
  6. 迭代:Agent 根据反馈数据调整模型输入,尝试多次生成

项目概览配图

项目亮点

  1. 换一种思路做布线 把 PCB 看成一张“铺铜图”,用扩散模型直接生成,绕开传统规则引擎与复杂搜索算法。 换一种思路做布线

  2. 理解人类偏好 不同于传统搜索算法,模型从数据中学习人类设计偏好,生成更符合人类需求的版图。

初步验证成果

目前我们将PCB布线这一任务抽象为迷宫求解问题,尝试用扩散模型直接生成迷宫路径,验证项目的可行性。

在 64×64 双层迷宫验证集上,扩散模型 20 步生成的路径准确率约 90.4%,降到 5 步仍达 88.3%;一步直出方法约 94.3%,两条路线都验证了生成式布线的可行性。数据侧从开源社区筛得约 9.7 万份可用 PCB 工程,并搭建了采集、清洗到统计的完整数据管线。目前正推进真实 PCB 版图生成。

成果与数据配图

未来方向

  • 优化效率:PCB 对铜层精度要求较高,生成高分辨率的铜层会消耗较多计算资源。
  • 复杂电路生成:尝试生成公开数据较少的高多层板

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