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EDA Tools MCP Server

by kfy123bot
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EDA 도구 MCP 서버

논문 구현: MCP4EDA: LLM-Powered Model Context Protocol RTL-to-GDSII Automation with Backend Aware Synthesis Optimization

Claude Desktop 및 Cursor IDE와 같은 AI 어시스턴트를 위한 전자 설계 자동화(EDA) 도구 통합을 제공하는 포괄적인 모델 컨텍스트 프로토콜(MCP) 서버입니다. 이 서버를 통해 AI는 통합 인터페이스를 통해 Verilog 합성, 시뮬레이션, ASIC 설계 흐름 및 파형 분석을 수행할 수 있습니다.

데모

https://github.com/user-attachments/assets/65d8027e-7366-49b5-8f11-0430c1d1d3d6

Verilog 합성, 시뮬레이션 및 ASIC 설계 흐름을 보여주는 EDA MCP 서버 데모

기능

  • Verilog 합성: 다양한 FPGA 타겟(generic, ice40, xilinx)에 대해 Yosys를 사용하여 Verilog 코드 합성

  • Verilog 시뮬레이션: 자동화된 테스트벤치 실행과 함께 Icarus Verilog를 사용하여 설계 시뮬레이션

  • 파형 보기: VCD 파일 시각화 및 신호 분석을 위해 GTKWave 실행

  • ASIC 설계 흐름: Docker 통합을 사용하여 OpenLane을 통한 완전한 RTL-to-GDSII 흐름

  • 레이아웃 보기: 물리적 설계 검사를 위해 KLayout에서 GDSII 파일 열기

  • 보고서 분석: PPA 지표 및 설계 품질 평가를 위해 OpenLane 보고서 읽기 및 분석

사전 요구 사항

이 MCP 서버를 사용하기 전에 다음 EDA 도구를 설치해야 합니다:

1. Yosys (Verilog 합성)

macOS (Homebrew):

brew install yosys

Ubuntu/Debian:

sudo apt-get update
sudo apt-get install yosys

소스에서 빌드:

# Install prerequisites
sudo apt-get install build-essential clang bison flex \
    libreadline-dev gawk tcl-dev libffi-dev git \
    graphviz xdot pkg-config python3 libboost-system-dev \
    libboost-python-dev libboost-filesystem-dev zlib1g-dev

# Clone and build
git clone https://github.com/YosysHQ/yosys.git
cd yosys
make -j$(nproc)
sudo make install

대안 - OSS CAD Suite (권장): 다음에서 전체 툴체인 다운로드: https://github.com/YosysHQ/oss-cad-suite-build/releases

2. Icarus Verilog (시뮬레이션)

macOS (Homebrew):

brew install icarus-verilog

Ubuntu/Debian:

sudo apt-get install iverilog

Windows: 다음에서 설치 프로그램 다운로드: https://bleyer.org/icarus/

3. GTKWave (파형 뷰어)

직접 다운로드 (권장):

  • Windows: SourceForge에서 다운로드

  • macOS: SourceForge에서 다운로드하거나 Homebrew 사용: brew install --cask gtkwave

  • Linux: SourceForge에서 다운로드하거나 패키지 관리자 사용: sudo apt-get install gtkwave

대안 설치 방법:

# macOS (Homebrew)
brew install --cask gtkwave

# Ubuntu/Debian
sudo apt-get install gtkwave

# Build from source (all platforms)
git clone https://github.com/gtkwave/gtkwave.git
cd gtkwave
meson setup build && cd build && meson install

4. Docker Desktop (OpenLane 권장)

직접 다운로드:

설치:

  1. 공식 웹사이트에서 Docker Desktop을 다운로드하여 설치합니다.

  2. Docker Desktop을 실행하고 정상 작동하는지 확인합니다.

  3. 설치 확인: docker run hello-world

참고: Docker Desktop은 Docker Engine, Docker CLI 및 Docker Compose를 하나의 패키지로 포함합니다.

5. OpenLane (ASIC 설계 흐름)

간편 설치 방법 (권장):

# Install OpenLane via pip
pip install openlane

# Pull the Docker image
docker pull efabless/openlane:latest

# Verify installation
docker run hello-world

사용 예시:

# Create project directory
mkdir -p ~/openlane-projects/my-design
cd ~/openlane-projects/my-design

# Create Verilog file (counter example)
cat > counter.v << 'EOF'
module counter (
    input wire clk,
    input wire rst,
    output reg [7:0] count
);
    always @(posedge clk or posedge rst) begin
        if (rst)
            count <= 8'b0;
        else
            count <= count + 1;
    end
endmodule
EOF

# Create configuration file
cat > config.json << 'EOF'
{
    "DESIGN_NAME": "counter",
    "VERILOG_FILES": ["counter.v"],
    "CLOCK_PORT": "clk",
    "CLOCK_PERIOD": 10.0
}
EOF

# Run the RTL-to-GDSII flow
python3 -m openlane --dockerized config.json

주요 이점:

  • --dockerized 플래그는 Docker를 통해 모든 도구 종속성을 자동으로 처리합니다.

6. KLayout (레이아웃 뷰어)

직접 다운로드 (권장):

대안 설치:

# macOS (Homebrew)
brew install --cask klayout

# Ubuntu/Debian
sudo apt install klayout

설치

1. MCP 서버 복제 및 빌드

git clone https://github.com/NellyW8/mcp-EDA
cd mcp-EDA
npm install
npm run build
npx tsc

2. 프로젝트 구조

mcp-EDA/
├── src/
│   └── index.ts          # Main server code
├── build/
│   └── index.js          # Compiled JavaScript
├── package.json
├── tsconfig.json
└── README.md

구성

Docker Desktop MCP 통합

이 방법은 가장 쉬운 설정을 위해 Docker Desktop의 내장 MCP 확장을 사용합니다.

사전 요구 사항

  • Docker Desktop 4.39.0 이상 설치 및 실행 중

  • Claude Desktop 설치됨

설정 단계

  1. Docker Desktop 확장 설치:

    • Docker Desktop 실행

    • 왼쪽 메뉴에서 "Extensions"로 이동

    • "AI Tools" 또는 "Docker MCP Toolkit" 검색

    • "Labs: AI Tools for Devs" 확장 설치

  2. Docker MCP 연결 구성:

    • 설치된 "Labs: AI Tools for Devs" 확장 열기

    • 오른쪽 상단의 톱니바퀴 아이콘 클릭

    • "MCP Clients" 탭 선택

    • "Claude Desktop" 또는 "Cursor IDE"에 대해 "Connect" 클릭

    이 작업은 Claude Desktop과 Cursor IDE를 자동으로 구성합니다:

    {
  "mcpServers": {
    "MCP_DOCKER": {
      "command": "docker",
      "args": [
        "run",
        "-i",
        "--rm",
        "alpine/socat",
        "STDIO",
        "TCP:host.docker.internal:8811"
      ]
    }
  }
}

Cursor IDE 설정

  1. EDA MCP 서버 추가:

    • Claude Desktop 구성 파일 찾기, 설정 > 개발자 > 구성 편집:

      • macOS: ~/Library/Application Support/Claude/claude_desktop_config.json

      • Windows: %APPDATA%\Claude\claude_desktop_config.json

    • 기존 구성에 EDA 서버 추가:

    {
  "mcpServers": {
    "MCP_DOCKER": {
      "command": "docker",
      "args": [
        "run",
        "-i",
        "--rm",
        "alpine/socat",
        "STDIO",
        "TCP:host.docker.internal:8811"
      ]
    },
    "eda-mcp": {
      "command": "node",
      "args": [
        "/absolute/path/to/your/eda-mcp-server/build/index.js"
      ],
      "env": {
        "PATH": "/usr/local/bin:/opt/homebrew/bin:/usr/bin:/bin",
        "HOME": "/your/home/directory"
      }
    }
  }
}

  2. Claude Desktop 재시작 후 설정 > 개발자에서 두 서버가 실행 중인지 확인합니다.

Cursor IDE 설정

  1. Cursor 설정 열기:

    • Ctrl + Shift + P (Windows/Linux) 또는 Cmd + Shift + P (macOS) 누르기

    • "Cursor Settings" 검색

    • 사이드바에서 "MCP"로 이동

  2. MCP 서버 추가: "Add new MCP server"를 클릭하고 구성합니다:

     {
  "mcpServers": {
    "MCP_DOCKER": {
      "command": "docker",
      "args": [
        "run",
        "-i",
        "--rm",
        "alpine/socat",
        "STDIO",
        "TCP:host.docker.internal:8811"
      ]
    },
    "eda-mcp": {
      "command": "node",
      "args": [
        "/absolute/path/to/your/eda-mcp-server/build/index.js"
      ],
      "env": {
        "PATH": "/usr/local/bin:/opt/homebrew/bin:/usr/bin:/bin",
        "HOME": "/your/home/directory"
      }
    }
  }
}

  3. MCP 도구 활성화:

    • Cursor 설정 → MCP로 이동

    • "eda-mcp" 서버 활성화

    • 서버 상태가 "Connected"로 변경되는 것을 확인해야 합니다.

사용 예시

1. Verilog 합성

Ask Claude: "Can you synthesize this counter module for an ice40 FPGA?"

module counter(
    input clk,
    input rst,
    output [7:0] count
);
    reg [7:0] count_reg;
    assign count = count_reg;
    
    always @(posedge clk or posedge rst) begin
        if (rst)
            count_reg <= 8'b0;
        else
            count_reg <= count_reg + 1;
    end
endmodule

2. Verilog 시뮬레이션

Ask Claude: "Please simulate this adder with a testbench"

// Design
module adder(
    input [3:0] a,
    input [3:0] b,
    output [4:0] sum
);
    assign sum = a + b;
endmodule

// Testbench will be generated automatically or you can provide one

3. ASIC 설계 흐름

Ask Claude: "Run the complete ASIC flow for this design with a 10ns clock period"

module simple_cpu(
    input clk,
    input rst,
    input [7:0] data_in,
    output [7:0] data_out
);
    // Your RTL design here
endmodule

완료 후 얻는 결과물:

  • runs/RUN_*/final/gds/design.gds - 최종 GDSII 레이아웃

  • runs/RUN_*/openlane.log - 전체 실행 로그

  • runs/RUN_*/reports/ - 타이밍, 면적, 전력 분석 보고서

  • 모든 중간 결과물 (DEF 파일, 넷리스트 등)

4. 파형 분석

Ask Claude: "View the waveforms from the simulation with project ID: abc123"

문제 해결

일반적인 문제

  1. MCP 서버가 감지되지 않음:

    • 구성의 절대 경로 확인

    • Node.js가 설치되어 있고 액세스 가능한지 확인

    • 구성 변경 후 Claude Desktop/Cursor 재시작

  2. Docker 권한 오류:

    sudo groupadd docker
sudo usermod -aG docker $USER
sudo reboot

  3. 도구를 찾을 수 없음 오류:

    • 도구 설치 확인: yosys --version, iverilog -V, gtkwave --version

    • MCP 구성에서 PATH 환경 변수 확인

    • macOS의 경우 Homebrew 경로가 포함되어 있는지 확인: /opt/homebrew/bin

  4. OpenLane 시간 초과:

    • 서버는 OpenLane 흐름에 대해 10분 시간 제한이 있습니다.

    • 복잡한 설계의 경우 단순화하거나 여러 번 반복 실행하는 것을 고려하십시오.

  5. GTKWave/KLayout GUI 문제:

    • macOS: GTKWave/KLayout은 보안 및 개인정보 보호 설정에서 수동 승인이 필요할 수 있습니다.

    • Linux: 원격 시스템을 사용하는 경우 X11 포워딩이 작동하는지 확인하십시오.

    • Windows: GUI 애플리케이션이 명령줄에서 실행될 수 있는지 확인하십시오.

디버깅

  1. MCP 서버 로그 확인:

    • Claude Desktop: ~/Library/Logs/Claude/mcp*.log (macOS)

    • Cursor: MCP 설정 패널에서 오류 메시지 확인

  2. 도구 수동 테스트:

    yosys -help
iverilog -help
docker run hello-world
gtkwave --version
klayout -v

  3. Node.js 환경 확인:

    node --version
npm --version

지원

문제 및 질문:

  • 위의 문제 해결 섹션 확인

  • MCP 서버 로그 검토

  • 개별 도구 수동 테스트

  • 자세한 오류 메시지 및 환경 정보를 포함하여 이슈 제기

참고: 이 MCP 서버는 EDA 도구의 로컬 설치가 필요합니다. 이 서버는 AI 어시스턴트와 로컬 EDA 툴체인 간의 가교 역할을 하여 자연어 상호 작용을 통해 정교한 하드웨어 설계 워크플로우를 가능하게 합니다.

인용

@misc{wang2025mcp4edallmpoweredmodelcontext,
      title={MCP4EDA: LLM-Powered Model Context Protocol RTL-to-GDSII Automation with Backend Aware Synthesis Optimization}, 
      author={Yiting Wang and Wanghao Ye and Yexiao He and Yiran Chen and Gang Qu and Ang Li},
      year={2025},
      eprint={2507.19570},
      archivePrefix={arXiv},
      primaryClass={cs.AR},
      url={https://arxiv.org/abs/2507.19570}, 
}
Install Server
A
security – no known vulnerabilities
F
license - not found
A
quality - A tier

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