EDA工具為芯片的低功耗設計帶來什么幫助?

2008年7月15日，由EDA軟件供應商Cadence主辦的CDNLive技術研討會在北京舉行。CDNLiVe是探討IC設計技術與EDA軟件技術發(fā)展的一次盛會。Cadence公司總裁兼CEOMichael J．Fister、CTO Ted Vucurevich、亞太區(qū)總裁居龍等多位公司高層管理人員出席了會議，同時，會議還邀請了半導體產(chǎn)業(yè)鏈上各個方面的代表參加了會議和高峰論壇，如中芯國際、ARM公司、香港科技園和香港應用科學研究院、北京大學等公司或機構的專家。正如目前業(yè)內舉辦的每一次技術研討會都離不開綠色環(huán)保和節(jié)能一樣，這次的CDNLive大會將綠色節(jié)能作為核心主題進行討論。

作為半導體產(chǎn)業(yè)鏈上至關重要的一環(huán)，在當今節(jié)能環(huán)保已成為全世界共同關注的焦點問題的背景下，EDA軟件提供商如何通過他們創(chuàng)新性的軟件產(chǎn)品和服務為半導體設計帶來功耗和節(jié)能上的優(yōu)化？如何幫助IC設計公司更好地迎接設計上的挑戰(zhàn)、加快產(chǎn)品上市時間？在CDNLive大會上，我采訪了Cadence公司亞太區(qū)總裁居龍先生。在大會開幕式上，居龍先生就在演講中提出了Cadence目前面向中國IC行業(yè)的目標和口號：節(jié)能、創(chuàng)新、和諧、共贏。節(jié)能就是lC設計要提高低功耗設計的能力，這是整個產(chǎn)業(yè)的基礎技術；創(chuàng)新是EDA整個行業(yè)的職責，把自己研發(fā)人員創(chuàng)新的結景帶給IC設計公司，幫助他們創(chuàng)新；第三，有了創(chuàng)新的技術和工具，就要把他們整合在一起，和諧運作，同時，EDA產(chǎn)業(yè)是整個半導體設計界的一部分，幫助客戶實現(xiàn)完整的解決方案，把EDA工具和IP等結合在一起，達成生態(tài)環(huán)境下的和諧：最后和客戶實現(xiàn)共贏，和整個產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)共贏。

EDA為低功耗設計做出貢獻

對于低功耗設計的觀點，之前我所得到的信息都是來自芯片廠商。如何從芯片架構上進行創(chuàng)新，以降低芯片和系統(tǒng)的功耗，是芯片設計者的努力目標。從EDA工具的角度，能給芯片的低功耗設計帶來什么幫助呢？

居龍先生稱，Cadence從五年前就開始注意到低功耗設計的需求，并開始了這方面的設計。低功耗設計對于EDA軟件來說相當于從頭到尾地重新調整設計理念。居龍先生強調，低功耗的設計方法必須重新改變整個工具結構，而不是增加一項功能進去。Cadence將各個產(chǎn)品線的專家、技術整合起來，在三年前成立了一個專門針對低功耗設計的團隊，力求從前端到后端，從邏輯設計、物理設計到布線或合成等，都要將低功耗考慮進去。最后誕生了一套低功耗的設計方法，稱為通用功率格式（CPF），根據(jù)可供通訊的功率格式在每個設計流程的環(huán)節(jié)、所需要的工具上做功耗的分析、計算和模擬。這種省電的方法理論已經(jīng)存在很多年了，但怎么實現(xiàn)還是一個問題。Cadence現(xiàn)在把這些低功耗的理論做成可實現(xiàn)的低功耗的設計方法，放進工具中，每個工具之間用同樣的方法計算和分析功耗。據(jù)說，用低功耗流程做一個設計和普通的流程相比，至少可以降低功耗達到50％，甚至更高。與此同時，Cadence也在積極地與設計鏈上各個環(huán)節(jié)的公司合作，比如IP公司、代工廠及設計服務公司。

EDA幫助縮短產(chǎn)品上市時間

除功耗外，產(chǎn)品上市時間也是設計者們最關注的問題之一。如何幫助設計者的產(chǎn)品盡快上市，EDA工具也將起到關鍵的作用。對于EDA工具廠商來說，首先要能在技術上提供最先進的點工具，技術就是算法，算法是不是很準確，速度是不是很快，是不是能夠把物理現(xiàn)象跟一些系統(tǒng)的設計復雜性考慮進去，簡化整個設計：其次，能夠把這些點工具整合起來，形成一個打通的流程，如把客戶端整合在一起，把數(shù)字設計和模擬設計整合在一起，然后把整套流程整合起來；再次，EDA廠商還要把自己的工具流程和IP公司、代工廠的IP庫結合在一起，這樣才能夠提供一個完整的方案，比如客戶需要的IP怎么放進去，怎么設計、怎么驗證，怎么和自己設計的電路整合在一起，這方面EDA工具也可以提供幫助；接下來，EDA廠商還要繼續(xù)提供很好的培訓、技術支持和設計服務。因為EDA工具使用起來難度比較大，必須要做大量的充足的培訓、技術支持和設計服務才能夠讓用戶比較順利的接受和使用。這四大重點是EDA廠商要幫助客戶加快上市時間所必須具備的能力和要做的工作。

EDA工具最關鍵的特點就是要了解這些工藝的物理現(xiàn)象，把這些物理現(xiàn)象簡化成在設計當中可以用的程序，也就是仿真。在設計階段就考慮到進入工藝流程以后可能面臨的問題，把復雜工藝的制造用算法提煉出來，仿真出來，讓設計的時候可以考慮到這些可能存在的問題和風險。所以沒有EDA就不可能有代工廠，也就沒有Fabtess商業(yè)模式的出現(xiàn)和盛行。

EDA幫助中國IC產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)共贏

IC設計業(yè)務和制造業(yè)務向亞太地區(qū)的轉移和外包已經(jīng)成為一個全球性的趨勢。但在IC設計業(yè)務的外包上，還主要集中在印度，其研發(fā)人員的數(shù)量和設計的難度遠遠超過中國。中國IC設計業(yè)面臨著什么樣的挑戰(zhàn)和問題，EDA廠商該如何幫助中國IC設計業(yè)進步呢？居龍先生給出了他的觀點。

目前國內IC設計產(chǎn)業(yè)正處在一個很關鍵的時期，有市場的機遇，但也存在很多挑戰(zhàn)。人才、技術、資金都非常重要。人才不僅包括設計人才，還有管理人才和行銷人才。在管理上同國外的公司和中國臺灣的公司相比，則較為薄弱，經(jīng)驗不足。相反，技術和資金的取得相對來講沒有這么困難。

另外，國內IC設計面臨的挑戰(zhàn)還包括，面臨國際的競爭，一定要有自己的標準。這需要整個產(chǎn)業(yè)界的配合，技術夠先進、成本夠低，在國際市場上具有競爭力的產(chǎn)品才可以支撐這個標準。另外，加強與國外廠商的合作非常重要。創(chuàng)新不可能從頭開始，通過與國際的合作，有一個比較高的起點，更加現(xiàn)實。尤其是可以從與中國臺灣的半導體產(chǎn)業(yè)的合作開始。因為臺灣的半導體產(chǎn)業(yè)比大陸進步，設計也比較理性，而且有共同的文化基礎，交流更加順暢。

Cadence非常重視中國國內市場的發(fā)展，也在國內市場積極培養(yǎng)IC設計、系統(tǒng)設計、電子設計人才。最近，Cadence才開發(fā)出了一套電路設計的教材，和科技部、教育部相關單位共同將這套教材推向中國的設計工程師。除了提供培訓，Cadence還在進行大學計劃項目，和國內的大學合作提供工具和培訓。Cadence有一個Cadence Research Lab（CRL），該組織隸屬于Cadence的CTO管理，負責做最先進的技術研發(fā)工作，主要在美國和歐洲。Cadence現(xiàn)在將它帶到國內來，目的也是將先進的技術水平帶到中國，推動中國IC設計產(chǎn)業(yè)的人才成長。

EDA工具和中國的IC設計產(chǎn)業(yè)的發(fā)展息息相關，水乳交融，在EDA廠商和IC設計廠商在節(jié)能、創(chuàng)新的解決方案和技術上的不斷努力下，在系統(tǒng)的和諧運作和廠商間的和諧合作下，大家共贏的目的也就不難達到了。
? ? ? 責任編輯：tzh