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EDA高层应对深亚微米时代IC设计挑战

  65nm系统级芯片设计遇到的第二个问题是不同来源IP平台的统一化和一致化问题。在65nm设计节点,芯片设计企业可能还要面临自己建库的问题,对于模拟电路来说,如何建库目前仍是个挑战。因为模拟电路的行为很难用现有的模型来描述。Magma针对这一需求提供SiliconSmart工具系列。其专有加速电路引引擎(ACE)实现了特征化流程的完全自动化以及快速仿真。同时,Magma针对模拟电路建库的问题,与大客户合作,把模拟电路中的某些数字行为挑选出来,并找出电参数,从而简化模拟电路的建库工作。

  挑战三:大规模芯片仿真

  仿真对于芯片设计业来说永远是个挑战。在65nm的复杂系统芯片设计中,通常有数字部分、模拟部分以及存储器等。模拟电路需要高精度的仿真,数字部分和存储器则需要快速的高性能全方位的仿真。在传统流程中,各个部分需要采用不同的分析工具进行独立的仿真。而这些独立仿真方法无法提供充分的全方位芯片验证。为此,Magma在几年前推出了FineSim仿真器。

  在2010年3月份,Magma又推出了一款新的时序分析平台Tekton。Magma开发出的这些产品,都是基于新的算法的创新,并不是原有基础的修改,因此在速度及容量上都有了指数级的提高。

  Magma紧密集成混合信号设计实现和数字电路实现,电路模拟,晶体管级提取和验证—使得模拟电路设计师在效率和生产力上得到巨大提升。目前全球前10大嵌入式设计公司中有9家采用了Magma的产品,Magma在中国市场上的营收近三年来,每年翻2.5倍,做到了持续健康快速的发展。

  Mentor Graphics亚太区总裁彭启煌:下一代IC设计更要讲究方法学

  半导体技术推动了IC设计的发展,在摩尔定律下,芯片价格下降使得IC厂商要赢利就必须扩大出货量,同时要把更多的功能集成进去。随着测试的增多,还要更快实现设计,以满足客户的TTM要求。在这种的情况下,本土规模较大的IC公司开始使用更高效的硬件仿真器(Emulator)。

  同时,功能验证方面的要求越来越复杂,而不仅仅是过去的简单仿真。因此随着硬件复杂度增加,IC设计更要讲究方法学。我们过去使用Verilog或VHDL,到OVM、VMM,再到最新的UVM;IC设计现在不仅仅是工具,还要涉及统一的验证方法学,这将增加设计人员对产品验证的信心。验证的仿真已经不是看波形所能决定的,牵涉的也不仅仅是验证,问题正变得非常复杂。

  Mentor Graphics现在占据全球的EDA工具22%的市占率,从未来的发展而言,Mentor Graphics目前看到了三个方面。第一,是继续把系统设计环节的业务做强,因此要扩展更完整的流程链,诸如热、机械方面的设计。Mentor Graphics去年收购了7家公司,大多涉及热分析、电路设计、PCB设计等与系统设计相关领域以应对高速信号、干扰、制造性等SMC设计人员当前面临的设计挑战。

  Calibre和DFT是Mentor Graphics最具优势的产品。我们的下一个重点,将是基于Calibre和DFT的优势基础,把Place&Route集成在这些优势产品里面。Mentor Graphics的DFT工具的市占率在50%以上,而当前最热门的主题DIC,在40nm及其以下的设计/制造流程显得愈加重要。

  第三个方面则是功能验证,Mentor Graphics把建筑在OVM方法学的功能验证和硬件仿真器平台很好地结合起来。我们会继续专注几个重点的子流程,把优势产品做得更好,因为除非短期能达到EDA市场第一,不然在优势产品以外投资的意义不大。

  Mentor Graphics在40nm以下的P&R工具的技术是公认最强的。Foundry方面,我们的DFM已经获得TSMC 40nm工艺的验证,而同时也是SMIC最重要的DFM合作伙伴,因此占据很好的有利位置。但对于40nm及其以下节点的IC设计,我认为中国客户的心理是非常忐忑的。因为对于大多数中国公司,要跳跃几个世代的工艺技术,所面临的问题很大。不仅是成本问题,还未包括封测以及流片失败所带来的风险。另外一个复杂问题就是DFM。

  在中国市场,考虑到初创资金有限的情况,Mentor Graphics采用特殊的商业模式支持本土IC产业的发展。当本土公司壮大或上市以后,再采用正常的业务模式。而对本土IC公司的考证,我们是看其是否具备成功的潜质,而且一定要是有风投进入的公司。如果是合格的公司,可以进行诸如18个月的EDA工具的使用授权。为了培植新创公司能够使用到最好的工具,可以每个月分期付的灵活方式。

  Synopsys中国区总经理李明哲:低功耗设计工具和IP需求增强

  在经历了全球性经济危机之后,中国的半导体产业的确面临很多挑战与机会;从本质上来看这也是中国经济转型升级所必须经历的,因此最大的挑战在于半导体企业如何在新的市场环境中实现创新和产业化。

 
近年来的产业发展也显示出来了多数芯片设计企业在两个方面的短板:一是企业规模太小,在重要的、巨大的市场机会面前,没有足够的资源去与国外成熟的同业竞争;二是中国集成电路企业的综合市场能力有限,在从产品定义、软件开发到应用推广等方面的局限颇多。

  不过,从设计技术和能力来看,我们合作的许多芯片设计单位的开发能力已经有了长足发展,他们已经能够接近国际一流的水平;这其中包括国有的开发单位、本地芯片设计企业和跨国公司在本地的研发中心。他们用Synopsys的工具和IP在早期开发的65nm及其他技术节点上的产品在市场上取得了很大的成功,同时他们的一些40nm产品也将随着产业市场需求在第一时间进入了市场。

  对于中国的IC设计公司来说,ESL设计方法是一个抓住大市场机会的重要课题,同时也是其能力不足的地方。Synopsys通过结合ESL平台,FPGA原型和虚拟平台来提供全面系统设计方案,因而处于行业领先地位,而这是通过几个关键的收购(Synplicity、Virtio、CHIPIt,和CoWare)来达到的。

  产品差异化设计仍是主要挑战

  在设计技术上来看,除了对系统需求的理解和定义不同,带来基本算法和前端设计水平有所不同外,许多设计企业的一个共同的问题是后端实现能力,特别是在65nm和40nm等技术节点上需要特殊工艺时的后端设计实现能力。针对这些问题,Synopsys除了提供全球验证过的全流程设计平台,以及Lynx产品平台环境外,还提供相应的设计服务,帮助许多设计公司解决了他们的问题。

  Synopsys的这些技术领先的解决方案可以帮助中国客户建立竞争优势,既可以将最好的产品快速地带入市场,同时降低成本和进度风险。我们的Eclypse低功耗方案、Discovery验证平台、Galaxy实现平台和Synplicity FPGA设计方案,以及DesignWare IP和Lynx设计系统都屡获大奖,同时因其给客户带来的实际效果而深受全球客户的欢迎。

  2010和2011年之间,我们看到对于能够加速产品上市的IP的大量需求。低功耗流程和验证也很受LTE SoC客户的欢迎。当然,FPGA原型模式已逐渐被客户在他们的原型流程中采用。

  预测未来总是一件富有挑战性的事情,我个人认为在未来的几年里:更加完善的系统级芯片(SoC)设计、包括ESL设计、硬件/软件协同设计/验证和嵌入式软件开发低功耗技术和各种宽带通信技术将成为值得关注的热点;而在新的技术节点上按照性能要求和周期规划进行实现,将成为各个芯片设计公司每天面对的难点;芯片设计企业对系统企业商业模式创新的理解,将成为芯片设计企业同样获得巨大发展的突破点。

  Synopsys的产品策略就是提供最全面的系统和芯片设计平台以保证芯片设计单位在任何技术节点上成功实现其设计,同时通过提供低功耗技术和各种IP来帮助客户优化其芯片性能,此外我们还提供设计服务帮助客户完善其产品设计。

  产品差异化设计仍是主要挑战

  经过过去两年市场的低迷和今年以来的回升,我们发现本土IC设计公司正在发生一些内在的变化。首先是公司的发展方向变得更专注,大部分设计企业仅针对自己能够在市场上有明显优势或者特色的少量几个甚至一两个方向研发,从前那种较为广泛地涉足许多领域的公司基本很少见了。其次,随着对市场的准确定位,已经有越来越多的本土公司跨越式地往65nm一下工艺迈进。这当然也带来技术上的挑战和不确定性。

  本土IC公司的设计能力一直在提升的过程中,但是真正形成完整的设计流程和设计方法学得很少。设计的重用性随着对第三方IP的集成有所改善,但是在设计的精细化方面还有很长的道路。主要的挑战在于如何在今天采用大量第三方IP的前提下,与市场上的同类产品区分开来,以及更快地实现产品设计中的验证收敛。

  IC设计正在向更先进节点迈进,设计工具与代工厂方案之间需要更多的互操作性。为应对这种趋势,SpringSoft不仅开发出独特的自动化技术,而且使这些技术能够应用在深亚微米级设计中。我们的定制IC设计解决方案能够帮助设计人员快速获得高质量的layout结果,从而使他们的IC产品尽早上市。我们的Laker布局解决方案集成了来自世界最大代工厂的最新工艺设计套件(PDK)。Laker解决方案全面支持OpenAccess标准,为设计人员提供更多灵活性。该解决方案可与其它支持OpenAccess initiative 的EDA工具配合使用;而且还可支持TFM开发的互操作性PDK(iPDK)。所有这些都有助于设计工程师更加便捷地实现更好的设计结果。

  SpringSoft的产品主要集中在验证增强产品线和定制IC设计产品线,2009年以来我们在中国市场上销售额最大,用户最多的产品是这两个产品线的旗舰产品Verdi自动化侦错系统和Laker L3电路驱动版图系统。虽然这两个是沿用多年的产品名称,但2009年和2010年我们在里面增加了更多新的功能模块,包括Verdi的低功耗侦错模块,System Verilog Testbench侦错功能,以及Laker的定制数字IC布局布线模块等。特别需要指出的是,SpringSoft的Verdi产品在中国市场是100%客户续期率,也就是一旦成为SpringSoft的客户,就不会再离开。而且,我们在国内每年保持着两位数的新客户发展,使得客户的基础一直在增强。

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