“Diode.computer 公司提供一套從設(shè)計(jì)到制造的全方位電子工程解決方案，旨在通過代碼和人工智能技術(shù)，革新并加速傳統(tǒng)的硬件開發(fā)流程。它本質(zhì)上還是個 design house，但卻把用到的大部分工具鏈都開源了，同時還提供了一個可以直接使用的模塊電路庫。”

Diode.Computer 簡介

這家 AI 驅(qū)動的設(shè)計(jì)公司剛從 Andreessen Horowitz 及 YC 獲得了 1400 萬美金的融資。

Diode.Computer 希望用代碼和 AI 重塑硬件開發(fā)，告別緩慢低效的 EDA 時代。Diode.computer 的創(chuàng)立源于一個令人深思的矛盾：即使是能在臺積電成功流片、包含了數(shù)十億晶體管的復(fù)雜芯片都能一次點(diǎn)亮，但承載它的那塊小小的 PCB 卻可能因?yàn)槁┻B一根線或用錯一個封裝而失敗。當(dāng)今硬件創(chuàng)新的真正瓶頸并非摩爾定律，而是由傳統(tǒng)EDA 軟件造成的 “一個季度一塊板” 的緩慢開發(fā)節(jié)奏。這種流程充滿了孤立的設(shè)計(jì)、繁瑣的文件導(dǎo)出和與工廠之間低效的郵件溝通，導(dǎo)致項(xiàng)目延期，并削弱了團(tuán)隊(duì)迭代創(chuàng)新的信心。

Diode.Computer 的解決方案是徹底重構(gòu)整個硬件開發(fā)技術(shù)棧，使其對人類和機(jī)器都更加友好：

• 以代碼為核心： 摒棄了封閉的專有格式，采用開源、人類可讀的 Pythonic 代碼來定義電路。這不僅便于工程師審查，也使得大型語言模型（LLM）可以輕松理解、生成和優(yōu)化設(shè)計(jì)。

• 閃電般的驗(yàn)證速度： 強(qiáng)大的 Rust 核心能在毫秒級時間內(nèi)完成整個設(shè)計(jì)的編譯和驗(yàn)證，徹底改變了過去漫長的等待過程。

• 為制造而生： 從設(shè)計(jì)之初就集成了來自具體工廠的、機(jī)器可讀的制造約束，確保設(shè)計(jì)方案不僅優(yōu)秀，而且能被高效、精準(zhǔn)地生產(chǎn)出來，避免了后期因“可制造性問題”導(dǎo)致的返工。

看一下他們的已經(jīng)完成的產(chǎn)品：

• PI0004 - 集成 CAN 接口的 USB 3.0 集線器：

• EL002 - STM32H747 飛行控制器

• AM0001 - Jetson Orin 載板

Diode.Computer 的解決方案

Diode.computer 公司提供一套從設(shè)計(jì)到制造的全方位電子工程解決方案，旨在通過代碼和人工智能技術(shù)，革新并加速傳統(tǒng)的硬件開發(fā)流程。

在設(shè)計(jì)階段，該公司實(shí)現(xiàn)了以代碼驅(qū)動的硬件開發(fā)。他們自研了一款基于 Rust 語言的開源 PCB 編譯器，能夠?qū)⒋a在毫秒級時間內(nèi)編譯成電路原理圖。用戶只需提供具體需求，其內(nèi)置的智能模型便能在數(shù)小時內(nèi)自動生成可供生產(chǎn)的完整設(shè)計(jì)。這套系統(tǒng)并非要取代現(xiàn)有的工具，而是與之兼容，所有設(shè)計(jì)成果都可以無縫導(dǎo)出至 KiCad、Altium 和 Cadence 等行業(yè)主流的 EDA 軟件中。

在審核環(huán)節(jié)，diode.computer 巧妙地結(jié)合了機(jī)器智能與人類專家的雙重優(yōu)勢。由于電路原理圖由代碼生成，大型語言模型（LLM）可以直接分析代碼，深度搜尋潛在的錯誤和缺陷，并自動與元器件的數(shù)據(jù)手冊進(jìn)行交叉比對以確保準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上，每一份設(shè)計(jì)稿還會由經(jīng)驗(yàn)豐富的電氣工程師進(jìn)行最終的人工驗(yàn)證，全方位確保設(shè)計(jì)的安全性、合規(guī)性以及實(shí)際生產(chǎn)的可行性。

最后，在生產(chǎn)制造階段，該公司也實(shí)現(xiàn)了高度的自動化和透明化。其BOM（物料清單）編譯器能夠自動為設(shè)計(jì)中的每一個元器件匹配來自全球分銷商和制造商的產(chǎn)品，并提供實(shí)時的價格與庫存信息。用戶因此可以為自己的定制設(shè)計(jì)即時獲取精準(zhǔn)的組裝和元件成本報價。此外，其原生的可制造性設(shè)計(jì)（DFM）引擎會自動優(yōu)化電路板的布線和布局，以保證信號完整性和散熱性能，完成優(yōu)化后便直接將生產(chǎn)任務(wù)推送到其合作的工廠網(wǎng)絡(luò)中，極大地簡化了從設(shè)計(jì)到成品的轉(zhuǎn)化過程。

開源的工具鏈

Diode.computer 嘗試用代碼（starlark-rust）替代傳統(tǒng)的可視化原理圖，然后直接生成網(wǎng)表、PCB。工具鏈倉庫在這里：

https://github.com/diodeinc/pcb

這么做最大的好處是可以用參數(shù)化的方式描述電路，通過配置的方式實(shí)現(xiàn)同類型電路的不同輸出。比如下圖中的 LDO，可以通過改變 R1 和 R2 來調(diào)整 Vout 輸出。如果使用傳統(tǒng)的模塊電路方式，每種不一樣的電壓輸出都需要有一個單獨(dú)的模塊（或者先做個通用的，然后再進(jìn)行手動編輯），非常不變。如果使用可配置的代碼方式，則沒有這個問題，非常靈活。我們看下 diode 的工具是怎么來描述原理圖的：這是一個器件：

Component(  name ="U1", type="microcontroller",  footprint ="QFP-48",  pin_defs = {   "VDD":"1",   "GND":"2",   "PA0":"3",   # ... more pins  },  pins = {   "VDD": vcc_3v3,   "GND": gnd,   "PA0": led_control,  })

網(wǎng)絡(luò)的描述：

# Create named netspower_5v= Net("5V")ground= Net("GND")data_bus= Net("SPI_MOSI")# Nets are type-safe and tracked across the design

接口的描述：

# Define a power interfacePowerInterface = interface(  vcc = Net,  gnd = Net,)# Define an SPI interfaceSPIInterface = interface(  clk = Net,  mosi = Net,  miso = Net,  cs = Net,)

一個可復(fù)用的層次化設(shè)計(jì)：

# power_supply.zen# Configuration parametersinput_voltage = config("input_voltage",float, default =12.0)output_voltage = config("output_voltage",float, default =3.3)# IO interfacesinput= io("input", Power)output = io("output", Power)# Module implementationRegulator(  name ="REG1",  vin =input.vcc,  vout = output.vcc,  gnd =input.gnd, # ... component configuration)# main.zenPowerSupply = Module("power_supply.zen")PowerSupply(  name ="PSU1",  input_voltage =9.0,  output_voltage =5.0, input= system_power_in,  output = regulated_power,)

通過config()函數(shù)定義參數(shù)并調(diào)整模塊：

# sensor_module.zen# Required configurationi2c_address= config("i2c_address", int)# Optional configuration with defaultssample_rate= config("sample_rate", int, default =100)gain= config("gain", float, default =1.0)# Configuration with type conversionthreshold= config("threshold", float, convert = lambda x: float(x))# Enum configurationPackage= enum("QFN","TQFP","BGA")package_type= config("package", Package, convert = Package)

將這些描述保存成 .zen 文件，然后直接用命令行（CLI）就可以直接生成 KiCad 格式的 PCB:

pcb layout [OPTIONS] [PATHS...]Options: -s, --select   Always prompt to choose a layout evenwhenonly oneexists   --no-open  Skip opening the layout file after generation -h, --help    Show help informationArguments: [PATHS...]    Oneormore .zen files to processforlayout generation          When omitted, all .zen files in the current directory are processedExamples: pcb layout         # Generate layouts for all .zen files pcb layout board.zen    # Generate layout for specific file pcb layout --no-open    # Generate without opening in KiCad pcb layout -s        # Force layout selection prompt

一個典型的 Zener 項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)是這個樣子的：

my-pcb-project/├── main.zen       # Main board definition├── components/      # Reusable components│  ├── mcu.zen│  ├── power.zen│  └── connectors.zen├── modules/       # Reusable modules│  ├── usb_interface.zen│  └── power_supply.zen├── libs/         # External libraries│  └── stdlib.zen├── eda/         # KiCad symbols and footprints│  ├── symbols/│  └── footprints/└── layout/        # Generated layouts  └── main.kicad_pcb

開源的模塊電路庫

Diode.computer 除了提供工具鏈之外，還提供了一系列開盒即用的模塊電路，直接復(fù)制、黏貼到 KiCad 里即可直接使用。

嘗試打開以下網(wǎng)址：

https://zener.diode.computer/

可以看到近百個可以直接配置、使用的模塊電路：

左側(cè)可以進(jìn)行搜索，右側(cè)會渲染出模塊的內(nèi)容。

直接點(diǎn)擊圖紙左上方的 Copy，打開 KiCad 原理圖，可以直接將模塊粘貼到 KiCad 中，還是很方便的：

您也可以在中間區(qū)域?qū)δK進(jìn)行配置，比如被動器件的封裝尺寸，是否需要去耦電容，是否需要上拉，等等。

修改后模塊也會進(jìn)行相應(yīng)的變更：

點(diǎn)擊圖紙上方的 “Code”，就可以查看模塊完整的代碼：

貌似代碼是由 claude 生成，然后人工審核的：

當(dāng)然，有一點(diǎn)兒我很感興趣的是： 現(xiàn)在的 llm 可以生成器件和連接關(guān)系，但究竟是否可以生成“美觀”的、符合“人”審美標(biāo)準(zhǔn)的圖紙（比如上面連接很漂亮的模塊）？雖然代碼最后的這段給了點(diǎn)提示，我還是沒有找到想要的答案...

# PCB placement hints# pcb:sch NT_A0.NT x=850.0 y=950.0 rot=0# pcb:sch VDD.1 x=1150.0 y=800.0 rot=0# pcb:sch NT_VOUT.NT x=1878.6000 y=443.5000 rot=0# pcb:sch A0_VCC.1 x=1045.4800 y=888.0000 rot=0# pcb:sch AD5692R x=951.5000 y=976.9000 rot=0# pcb:sch C_BULK.C x=664.4800 y=1040.4000 rot=0# pcb:sch C_OUT.C x=1337.5800 y=1116.6000 rot=0# pcb:sch C_REF.C x=1159.7800 y=1129.3000 rot=0# pcb:sch C_VDD.C x=562.8800 y=1040.4000 rot=0# pcb:sch C_VLOGIC.C x=1439.1800 y=1065.8000 rot=0# pcb:sch R_LDAC.R x=788.9400 y=1103.9000 rot=90# pcb:sch R_OUT.R x=1271.5400 y=1040.4000 rot=270# pcb:sch R_RESET.R x=776.2400 y=938.8000 rot=180# pcb:sch R_SCL.R x=903.2400 y=938.8000 rot=180# pcb:sch R_SDA.R x=839.7400 y=938.8000 rot=180# pcb:sch TP_VOUT.TP x=1210.5800 y=999.7600 rot=0# pcb:sch TP_VREF.TP x=1210.5800 y=910.8600 rot=0# pcb:sch GND.1 x=1040.4000 y=1243.6000 rot=0# pcb:sch VDD_VCC.1 x=1070.8800 y=888.0000 rot=0# pcb:sch VLOGIC_VCC.1 x=1045.4800 y=824.5000 rot=0# pcb:sch VREF_VCC.1 x=1172.4800 y=888.0000 rot=0

大膽地猜測一下：Claude 根據(jù)需求生成模塊中的器件和連接關(guān)系，但 Web 中看到的渲染出來的效果，仍然是“人”加工而來的。但不可否認(rèn)的是，這種代碼表述模塊（原理圖）的方式，確實(shí)某種程度上簡化了電路的設(shè)計(jì)，對于 CS 背景的小伙伴來說，會非常的直觀且易于接受。也必須承認(rèn)，用代碼的方式更利于后續(xù)不同模塊之間連接的推理，且更容易被大模型理解。假以時日，基于優(yōu)質(zhì)的模塊，由大模型生成原理圖將不再是夢想。

結(jié)束語

diode.computer 開源了一系列的工具及模塊，但它的商業(yè)模式卻是典型的 design house，通過設(shè)計(jì)服務(wù)收費(fèi)：這是否也從另一個側(cè)面說明目前階段 AI 全面替代工程師進(jìn)行電路設(shè)計(jì)仍不成熟？AI 與人協(xié)同才是提高設(shè)計(jì)效率的最合理路徑？

人工智能在編程世界掀起的波瀾，正以不可阻擋之勢涌向硬件設(shè)計(jì)的海灘。正如AI代碼助手改變了軟件開發(fā)的流程一樣，它為電子設(shè)計(jì)帶來的啟發(fā)，預(yù)示著一個更智能、更高效時代的到來。想象一下，未來的原理圖設(shè)計(jì)，或許只需用自然語言描述需求，AI 便能為你搭建出清晰、規(guī)范的電路框架；而在過去最耗費(fèi)心力的 PCB 布局上，AI 將化身為一位經(jīng)驗(yàn)豐富的“布局大師”，不僅能瞬間完成復(fù)雜的布線，更能從源頭上優(yōu)化性能、降低成本。

這不僅僅意味著工作效率的提升，更深遠(yuǎn)的意義在于，它降低了創(chuàng)新的門檻。過去需要多年經(jīng)驗(yàn)積累才能掌握的設(shè)計(jì)技巧，未來可能通過 AI 的輔助，讓更多有創(chuàng)意的想法得以快速實(shí)現(xiàn)。AI 的進(jìn)化不會取代設(shè)計(jì)師的智慧，反而會成為其創(chuàng)造力的延伸。它將負(fù)責(zé)處理那些繁瑣的、有固定規(guī)則可循的工作，而將最寶貴的探索和創(chuàng)新空間，留給充滿靈感的人類大腦。這股由代碼世界吹來的AI之風(fēng)，必將讓電子設(shè)計(jì)的未來圖景更加激動人心。