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EDA技術(shù)進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)代
“一體化EDA工具和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)加速I(mǎi)C設(shè)計(jì)速度”、“90nm和65nm及以下制造技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)EDA技術(shù)的革新”、“IP復(fù)用將不斷增長(zhǎng)”以及“SystemVerilog將成為下一代描述語(yǔ)言”等是de Geus在接受《電子工程專輯》采訪中強(qiáng)調(diào)的部分主要內(nèi)容。EDA工具已伴隨著制造技術(shù)的進(jìn)步進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)代。
Synopsys公司主席兼CEO Aart de Geus博士最近抵達(dá)上海考察中國(guó)EDA市場(chǎng)的情況。在能環(huán)視上海市貌的金茂凱悅酒店里，我采訪了這位曾被美國(guó)《Electronic Business》雜志評(píng)為2002年度最佳CEO，也是一位吉它手的Synopsys掌門(mén)人，請(qǐng)他就EDA行業(yè)的技術(shù)發(fā)展方向發(fā)表了看法。在此之后，Synopsys中國(guó)區(qū)總經(jīng)理潘建岳也接受了本刊的采訪。
一體化工具和IP是發(fā)展方向
一體化的工具使用戶受益于一個(gè)統(tǒng)一的用戶界面，避免了在不同的工具間進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等繁瑣的操作。目前，Synopsys和Cadence兩大EDA工具供應(yīng)商分別推出了集成眾多工具在內(nèi)的一體化設(shè)計(jì)工具，同時(shí)，也在分別推出各自的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)，以進(jìn)一步簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程。
Galaxy平臺(tái)是Synopsys近期推出的先進(jìn)IC設(shè)計(jì)平臺(tái)，整合了Synopsys公司的許多工具，覆蓋了從設(shè)計(jì)編譯、布局編譯、物理編譯、DFT編譯以及硅片制造的全部流程，同時(shí)還在內(nèi)部集成了向第三方開(kāi)放的Milkyway數(shù)據(jù)庫(kù)，將不同設(shè)計(jì)階段中的數(shù)據(jù)、時(shí)序、計(jì)算以及種種約束條件協(xié)調(diào)起來(lái)。VSPACE=12 HSPACE=12 ALT="Synopsys公司主席兼CEO Aart de Geus：“一體化EDA工具和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)加速I(mǎi)C設(shè)計(jì)速度。”">
伴隨著設(shè)計(jì)復(fù)雜度的不斷提高，中國(guó)用戶要求更集成化的工具。“Galaxy平臺(tái)可以直接面向90nm以及以下的設(shè)計(jì)，在中國(guó)已經(jīng)有幾家用戶。利用這種一體化設(shè)計(jì)工具提供的統(tǒng)一庫(kù)和統(tǒng)一界面可以加速中國(guó)IC工程師的設(shè)計(jì)速度。”de Geus表示。“中國(guó)目前正處于IC設(shè)計(jì)產(chǎn)品的起步階段，我注意到上海在短時(shí)間里就增加了30至40家IC設(shè)計(jì)公司，在這種情況下一體化和帶有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)的工具的意義就更大。”
當(dāng)談及Synopsys是否也計(jì)劃開(kāi)發(fā)新的模擬和混合信號(hào)設(shè)計(jì)工具并將其集成到Galaxy平臺(tái)中時(shí)，“Synopsys已在提供模擬和混合信號(hào)的仿真和驗(yàn)證產(chǎn)品，我們目前正著重在模擬電路的實(shí)現(xiàn)上，并已有利用EDA工具進(jìn)行模擬電路設(shè)計(jì)的能力，你會(huì)逐步看到我們的相關(guān)產(chǎn)品問(wèn)世。”de Geus笑著說(shuō)。
IP的合理應(yīng)用是加速產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程的一個(gè)有效途徑。按照美國(guó)EDA聯(lián)盟(The EDA Consortium)2003年一季度的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，IP產(chǎn)品的銷售額是全球EDA工業(yè)中增加最快的一個(gè)領(lǐng)域，較2002年同期增加了36%。“IP復(fù)用是IC設(shè)計(jì)業(yè)中絕對(duì)的發(fā)展趨勢(shì)，”de Geus認(rèn)為。他介紹道，Synopsys已成為全球第三大獨(dú)立IP供應(yīng)商，僅次于ARM和Rambus兩家公司，并重點(diǎn)開(kāi)發(fā)應(yīng)用面廣的PCI、USB等標(biāo)準(zhǔn)IP庫(kù)。
制造工藝進(jìn)步促進(jìn)EDA工具的革新
全球半導(dǎo)體工藝向90nm、65nm的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)EDA工具提出了更多的挑戰(zhàn)，而隨著IC物理尺寸的不斷縮小，內(nèi)部互接的分析成為主要的瓶頸。
“在這個(gè)階段，交叉耦合電容、IR壓降以及電感的影響都是致命的，”de Geus表示，“這就要求EDA工具在設(shè)計(jì)規(guī)劃、實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證等領(lǐng)域有重大的改進(jìn)。”隨著工藝復(fù)雜性的提高，布線在考慮阻抗、感抗和容抗的同時(shí)，必須考慮硅工藝的規(guī)則，包括過(guò)孔和填充等以前未必是主要的因素的影響。Galaxy平臺(tái)已經(jīng)考慮了下一代半導(dǎo)體工藝的許多苛刻要求。
“對(duì)于中國(guó)市場(chǎng)來(lái)看，目前主要集中在0.35、0.25和0.18微米工藝技術(shù)上，而0.18會(huì)成為今年和明年的主流。”de Geus認(rèn)為，“這與中國(guó)的大多數(shù)IC產(chǎn)品對(duì)成本要求很敏感是相吻合的。”
SystemVerilog將成為下一代的描述語(yǔ)言
描述語(yǔ)言一直是EDA業(yè)中重要的一環(huán)，VHDL和Verilog目前是中國(guó)的主流設(shè)計(jì)語(yǔ)言。然而，隨著IC復(fù)雜度的不斷提高，從更高層次入手對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行描述是描述語(yǔ)言未來(lái)的發(fā)展方向。
“SystemVerilog將最終取代VHDL。”這是de Geus對(duì)描述語(yǔ)言發(fā)展方向上的預(yù)測(cè)，在進(jìn)一步解釋這一預(yù)測(cè)時(shí)，他指出多年來(lái)IC設(shè)計(jì)中更關(guān)注的是仿真，而目前驗(yàn)證在IC的整個(gè)設(shè)計(jì)周期中已經(jīng)占據(jù)了60%甚至更多的時(shí)間，而SystemVerilog可以有效地支持上述兩者的需求，同時(shí)SystemVerilog是與Verilog完全兼容的。“VHDL還會(huì)在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)存在，但SystemVerilog將取代它，并為SystemC的發(fā)展鋪平道路。”de Geus表示目前全球Verilog的增長(zhǎng)率較VHDL要快，以前是各占半壁江山，而現(xiàn)在Verilog約占六成。按照Synopsys中國(guó)區(qū)總經(jīng)理潘建岳的分析，目前中國(guó)Verilog的用戶占2/3，而VHDL用戶約占1/3。
SystemVerilog是Verilog在增加了聲明之后發(fā)展而來(lái)的。“de Geus博士分別于1992年、1995年、1997年、2000年等時(shí)段提出了關(guān)注設(shè)計(jì)復(fù)用、時(shí)序收斂、信號(hào)完整性和可制造性設(shè)計(jì)的前瞻性預(yù)言，呼吁業(yè)界重視這些問(wèn)題，這些預(yù)測(cè)都相繼在幾年后得到了印證，我相信他這次提出的SystemVerilog推論也會(huì)在未來(lái)幾年內(nèi)得到證實(shí)。”潘建岳表示。VSPACE=12 HSPACE=12 ALT="Synopsys中國(guó)區(qū)總經(jīng)理潘建岳：“中國(guó)本地IC設(shè)計(jì)公司首要關(guān)注的應(yīng)該是設(shè)計(jì)的芯片是否有需求。”">
中國(guó)IC設(shè)計(jì)公司任重道遠(yuǎn)
中國(guó)在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化方面取得了神奇的進(jìn)展，但中國(guó)工程師仍需要花上平均約兩年時(shí)間才能真正開(kāi)展最先進(jìn)的硅片設(shè)計(jì)。這是de Geus對(duì)中國(guó)IC設(shè)計(jì)行業(yè)的評(píng)估。他認(rèn)為如蜂窩電話、PC以及音頻產(chǎn)品等面向消費(fèi)者的產(chǎn)品的大規(guī)模發(fā)展是促進(jìn)中國(guó)IC設(shè)計(jì)市場(chǎng)的主要因素之一，同時(shí)，制造業(yè)、企業(yè)與教育行業(yè)也對(duì)EDA著巨大的需求。
“我認(rèn)為目前中國(guó)IC設(shè)計(jì)公司最合適的目標(biāo)市場(chǎng)還是在消費(fèi)類產(chǎn)品上，還包括消費(fèi)類與通信類相融合的產(chǎn)品。這類產(chǎn)品面向大眾，而且對(duì)價(jià)格很敏感。”de Geus提出了他對(duì)中國(guó)IC設(shè)計(jì)公司發(fā)展方向的觀點(diǎn)，而在對(duì)于整個(gè)中國(guó)IC產(chǎn)業(yè)鏈的看法上，他指出：“中國(guó)目前最重要的是加強(qiáng)IC設(shè)計(jì)方面的教育，使得中國(guó)工程師更具有‘產(chǎn)能’。同時(shí)，中國(guó)現(xiàn)在還沒(méi)有先進(jìn)的材料。”而這種優(yōu)勢(shì)還主要集中在美國(guó)等國(guó)家。
以潘建岳的觀點(diǎn)來(lái)看，中國(guó)在IC產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)已取得了很大的成就，進(jìn)入IC設(shè)計(jì)的門(mén)檻也越來(lái)越低。“中國(guó)本地IC設(shè)計(jì)公司首要關(guān)注的應(yīng)該是設(shè)計(jì)的芯片是否有需求，要能進(jìn)入市場(chǎng);第二是要具備良好的管理能力。”潘建岳表示，“中國(guó)目前更需要兩方面的服務(wù)和支持，一方面是整體的工具，二是設(shè)計(jì)方法學(xué)。整體上看，中國(guó)IC設(shè)計(jì)領(lǐng)域中前端的設(shè)計(jì)相對(duì)較成熟，而后端，例如從網(wǎng)表到GDSII等，設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)更大。但中國(guó)市場(chǎng)對(duì)設(shè)計(jì)工具的需求越來(lái)越與國(guó)際接軌，這是總體上的趨勢(shì)。”
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