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在新思科技(Synopsys)等EDA工具廠(chǎng)商的推動(dòng)下，芯片設計技術(shù)一方面通過(guò)不斷與FinFET等突破性工藝技術(shù)相互推動(dòng)，同時(shí)又通過(guò)不斷擴大對IP和軟件開(kāi)發(fā)驗證的影響，將在近期給電子設計技術(shù)帶來(lái)巨大的變革。日前，Synopsys董事長(cháng)兼全球聯(lián)合首席執行官Aart de Geus博士到訪(fǎng)上海并接受了本刊的專(zhuān)訪(fǎng)，詳細解讀了全新的EDA時(shí)代對系統級芯片(SoC)設計的影響。
集成多種關(guān)鍵技術(shù)的新一代工具
在新一代移動(dòng)通信、新型數字消費電子產(chǎn)品和物聯(lián)網(wǎng)等應用的推動(dòng)下，SoC的設計規模和復雜程度快速提高。Aart博士表示，今天的芯片設計不僅要面臨IP重用、調試和原型驗證等系統性設計挑戰，還需要考量引入FinFET等先進(jìn)工藝帶來(lái)的影響，同時(shí)還要滿(mǎn)足性能、功耗、面積和良率(PPAY)要求，并應對不斷增加的軟件容量以及嚴苛的上市時(shí)間等方面的壓力。Synopsys很早就看到了這樣的趨勢，并通過(guò)推出新一代大型工具組合來(lái)應對這些挑戰，為此該公司在將其33%的營(yíng)業(yè)收入投入到研發(fā)的基礎上，近年來(lái)還開(kāi)展了幾十項收購活動(dòng)，將MAGMA、思源軟件(SpringSoft)、EVE等業(yè)界知名的頂級EDA技術(shù)公司納入自己的麾下。這些巨量的研發(fā)和收購投入，為Synopsys推出新一代大型工具奠定了基礎，而這些全新的工具不僅解決了因為規模和新工藝等帶來(lái)的問(wèn)題，還實(shí)現了設計效率的大幅度提高。
Synopsys為了應對新一代芯片的規模、設計復雜性和未來(lái)新工藝，在其業(yè)界領(lǐng)先的布局和布線(xiàn)解決方案IC Compiler產(chǎn)品的基礎上，聯(lián)合全球最重要的芯片設計伙伴共同開(kāi)發(fā)了IC Complier II。該產(chǎn)品在一種全新的多線(xiàn)程架構上完全實(shí)現了重構，通過(guò)引入超高容量設計規劃、獨特的時(shí)鐘構建技術(shù)以及先進(jìn)的glo ba lanalytical收斂技術(shù)，使物理設計的吞吐量實(shí)現了10倍的加速，將產(chǎn)能引入到了一個(gè)全新的時(shí)代。目前，采用IC ComplierII的先進(jìn)設計已經(jīng)成功流片。
整合型設計與協(xié)同設計要求新的技術(shù)方案
隨著(zhù)市場(chǎng)和技術(shù)的演進(jìn)，先進(jìn)SoC的設計不僅需要通過(guò)引入一系列的IP來(lái)加快設計速度，還需要面對設計中越來(lái)越多的軟件部分，以及設計團隊全球化等新的設計流程和作業(yè)形態(tài)。因此，應對IP驗證、硬
件/軟件協(xié)同化設計和全球化整合型設計等挑戰的新設計技術(shù)和解決方案將廣泛興起。Aart博士表示，Synopsys對此也提前進(jìn)行了充分的準備，如通過(guò)收購Coverity公司進(jìn)一步提升IP和軟件的設計和驗證能力，推出HAPS系列軟硬件協(xié)同原型驗證系統，以及在今年推出業(yè)界最快的仿真系統ZeBu Server-3等。
ZeBu Server-3將全面調試功能、自動(dòng)化軟件與領(lǐng)先驗證和系統級工具流緊密集成到一起，支持多種使用模式，包括電源管理驗證、仿真加速、嵌入式測試平臺、電路在線(xiàn)仿真( ICE)、事務(wù)級驗證(TBV)和利用虛擬原型的混合仿真，為復雜的SoC驗證提供了一種高產(chǎn)能環(huán)境，將硬件-軟件開(kāi)發(fā)初啟、啟動(dòng)操作系統和SoC驗證的速度加快多達4倍，即使是最大規模的設計，也可有效縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。
FinFET時(shí)代來(lái)臨，你準備好了嗎
談到影響未來(lái)電子產(chǎn)業(yè)的新工藝技術(shù)，Aart博士認為，FinFET是最值得關(guān)注的工藝技術(shù)，目前已經(jīng)進(jìn)入一些應用領(lǐng)域，這代表著(zhù)一個(gè)新時(shí)代的來(lái)臨。他表示，Synopsys多年來(lái)通過(guò)與加州大學(xué)伯克利分校以及頂級晶圓制造廠(chǎng)合作，一直深度參與FinFET工藝的研發(fā)，目前已經(jīng)可以為FinFET工藝提供相應的IP和工具。同時(shí)Synopsys在中國也與一些領(lǐng)先的設計公司合作，幫助他們利用FinFET技術(shù)開(kāi)發(fā)新一代的、基于先進(jìn)技術(shù)節點(diǎn)的芯片產(chǎn)品。盡管中國芯片設計公司與國際領(lǐng)先同行在先進(jìn)工藝技術(shù)引入上略有差距，但是在未來(lái)的一年中將可能見(jiàn)到本土設計公司推出的16nm FinFET芯片。
Aart博士補充道，在目前流片的設計中，采用最多的依然是45nm和28nm工藝，22nm或20nm工藝進(jìn)展慢于行業(yè)的分析和預期。但是，Synopsys已經(jīng)與相關(guān)晶圓廠(chǎng)合作開(kāi)發(fā)新工藝，并實(shí)現了16nm和14nm設計的流片，甚至10nm設計已經(jīng)成功流片。目前，Synopsys正在與英特爾等廠(chǎng)商合作開(kāi)發(fā)7nm工藝技術(shù)，Synopsys與合作伙伴的技術(shù)人員正在深入探索新技術(shù)節點(diǎn)相關(guān)的創(chuàng )新，以及FinFET等新的工藝技術(shù)，將會(huì )帶來(lái)更小、更快、更低功耗的晶體管，甚至是更加便宜的晶體管。
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