從 IC 角度重新定義電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化

2021 年 1 月，Mentor 將會(huì)成為 Siemens EDA。這對(duì)于我們的 EDA 客戶而言是一個(gè)令 人振奮的消息。Mentor 一直是電子設(shè)計(jì)數(shù)字化的先驅(qū)，西門子將全球領(lǐng)先的數(shù)字化帶到了 飛機(jī)、汽車、工廠和城市等大型系統(tǒng)，而將電子設(shè)計(jì)連接至大型系統(tǒng)正是我們很多客戶的愿景。 西門子使我們能夠加大研發(fā)投入、開發(fā)新產(chǎn)品并收購(gòu)一流的電子設(shè)計(jì)公司，以更好地 滿足客戶需求。

在全球范圍內(nèi)，幾乎每個(gè)行業(yè)都在通過數(shù)字化重新定義自己。而且，正如您所知，IC 是數(shù)字化的核心。

企業(yè)正在尋求利用半導(dǎo)體技術(shù)來改變他們的商業(yè)模式、物流和財(cái)務(wù)，而這為半導(dǎo)體行業(yè)帶來 了難得的機(jī)遇。我們每天都能看到 IC 設(shè)計(jì)市場(chǎng)的新參與者，這其中既有初創(chuàng)企業(yè)，也有建 立內(nèi)部設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的大型系統(tǒng)廠商，很顯然，這種趨勢(shì)將推動(dòng) EDA 業(yè)務(wù)的巨大增長(zhǎng)。

要了解這一點(diǎn)，我們可以看看數(shù)據(jù)流量預(yù)測(cè)，結(jié)果顯示未來幾年數(shù)據(jù)流量將有 400 倍的增 長(zhǎng)，無論終端市場(chǎng)是游戲、視頻、物聯(lián)網(wǎng)、汽車還是醫(yī)療領(lǐng)域的產(chǎn)品，這些市場(chǎng)的規(guī)模預(yù)計(jì) 都將超過今天的數(shù)據(jù)流量總和。 這是一個(gè)不可多得的機(jī)會(huì)，因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)需要被處理和傳 輸，而這些系統(tǒng)都依賴于半導(dǎo)體。

在如此龐大的系統(tǒng)規(guī)模中，簡(jiǎn)單地創(chuàng)建和驗(yàn)證 IC 的做法已經(jīng)不能滿足需求，況且這種做法 本身就是一個(gè)非常復(fù)雜的過程。

我們需要的是數(shù)字化雙胞胎，它能夠創(chuàng)建、驗(yàn)證、確認(rèn)和仿真運(yùn)行真實(shí)軟件并與物理世界交互的整個(gè)電子系統(tǒng)。設(shè)計(jì)人員不僅需要確保其器件按規(guī)范運(yùn)行，而且還要保證在系統(tǒng)環(huán)境中運(yùn)行應(yīng)用軟件時(shí)的性能特征。

數(shù)字化雙胞胎重新定義 EDA

35 年來，很多 IC 設(shè)計(jì)人員已經(jīng)應(yīng)用數(shù)字化雙胞胎來制造他們的芯片。但是，Siemens EDA 的數(shù)字化雙胞胎功能遠(yuǎn)不止于此。

我們不僅提供設(shè)計(jì)的數(shù)字化雙胞胎用于仿真，而且提供制造過程的數(shù)字化雙胞胎用于實(shí)現(xiàn)設(shè) 計(jì)，還提供所用器件本身的數(shù)字化雙胞胎。所有這些都相互聯(lián)系在一起，使我們能夠從下游 獲得持續(xù)改進(jìn)的反饋，并向前饋送見解。當(dāng)產(chǎn)品在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)問題。相關(guān) 數(shù)據(jù)可以反饋給匹配的設(shè)計(jì)數(shù)字化雙胞胎，我們可以使用該數(shù)字化雙胞胎來改進(jìn)設(shè)計(jì)，甚至 可以向現(xiàn)場(chǎng)的產(chǎn)品發(fā)送軟件升級(jí)。

PAVE360 就是一個(gè)建立在數(shù)字化雙胞胎概念上的絕佳例子。它是一個(gè)完整的自主車輛驗(yàn)證 與確認(rèn)環(huán)境，在代表實(shí)體車輛及其駕駛環(huán)境雙胞胎圖像的系統(tǒng)級(jí)別建模。

該數(shù)字化雙胞胎將 Siemens EDA 解決方案與西門子數(shù)字化工業(yè)軟件中的工具相結(jié)合。 Simcenter PreScan 可生成駕駛場(chǎng)景及關(guān)聯(lián)的傳感器數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將被輸入至車輛的 E/E 架構(gòu)模型并運(yùn)行于 Veloce 平臺(tái)的計(jì)算系統(tǒng)中。Simcenter AMESim 提供了一個(gè)多領(lǐng) 域的機(jī)電系統(tǒng)仿真平臺(tái)，可形成一個(gè)包括機(jī)械、電氣和液壓子系統(tǒng)的閉環(huán)環(huán)境。如今，自動(dòng) 駕駛汽車設(shè)計(jì)的前端驗(yàn)證已成為現(xiàn)實(shí)。

西門子數(shù)字化工業(yè)軟件是市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者，因此我們可以探索更多能與我們的工具結(jié)合使用的 產(chǎn)品，為行業(yè)提供獨(dú)特的數(shù)字化雙胞胎。當(dāng)我們收購(gòu) Sarokal 時(shí)，在驗(yàn)證領(lǐng)域引起了一些 關(guān)注。當(dāng)時(shí)看來，這是一種奇怪的搭配。其實(shí)不然，Sarokal 是 5G 測(cè)試領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，擁 有經(jīng)驗(yàn)豐富的團(tuán)隊(duì)，他們與領(lǐng)先的電信公司緊密合作，為前沿系統(tǒng)測(cè)試提供硬件和軟件解決 方案，而這些 5G 電信產(chǎn)品的關(guān)鍵是定制 SoC 的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，這正是我們的優(yōu)勢(shì)所在。

5G 無線接入網(wǎng)的靈活性和可配置性使得所需測(cè)試的數(shù)量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，5G SoC 需要一種 新的驗(yàn)證方法來應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。我們?yōu)榍岸撕秃蠖说?SoC 設(shè)計(jì)和驗(yàn)證流程提供了獨(dú)特的數(shù) 字化雙胞胎。這一雙向流程意味著即使已經(jīng)有了芯片，客戶依然可以在 Veloce Strato 中 重復(fù)使用測(cè)試，以確保系統(tǒng)按設(shè)計(jì)工作。當(dāng)系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室中可用時(shí)，他們可以使用 X-STEP 運(yùn)行相同的測(cè)試。借助于 X-STEP，合作伙伴能夠采用可執(zhí)行格式交換前傳測(cè)試配置。這可 以實(shí)現(xiàn)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)作、徹底的驗(yàn)證，以及不同供應(yīng)商的器件之間的互操作性。

在 EDA 領(lǐng)域，這是一個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)刻。提供全面的數(shù)字化雙胞胎極其復(fù)雜，但我們將復(fù) 雜性視為一個(gè)機(jī)會(huì)，運(yùn)用我們龐大的產(chǎn)品組合幫助企業(yè)應(yīng)對(duì)當(dāng)今和未來電子系統(tǒng)的挑戰(zhàn)。