抓住晶圓代工和汽車電子的市場機遇

　　“面向晶圓代工廠的自動化軟件和汽車電子市場是MentorGraphics的利基市場，我們不但有全套的自動化設計軟件，而且我們還有其它EDA公司所沒有的實時操作系統(tǒng)Nucleus，這讓我們在滿足客戶需求方面更加得心應手?！?/P>

　　近日，MentorGraphics公司亞太區(qū)技術總監(jiān)張維德借參加“EDATechForum(EDA技術論壇)”之際，接受了EDNChina采訪。張維德表示，在由制造大國轉向創(chuàng)新大國的過程中，中國的電子產業(yè)扮演著至關重要的角色，而芯片的設計和制造又占據著電子產業(yè)的核心地位。但是要完成復雜程度遠遠超過人力所及范圍的芯片設計和制造，各種各樣的EDA工具是必不可少的。

　　EDNChina：各個EDA廠商都看好中國市場，您認為市場機會在哪里，Mentor的競爭優(yōu)勢體現(xiàn)在哪些方面?

　　張維德：中國EDA市場的機遇來自以下幾個方面。首先是跨國公司的研發(fā)轉移，包括人才、資金和技術的轉移，并且?guī)砹烁冗M的設計方法，也給我們帶來了很多新的生意。要滿足跨國公司在技術水平上的高要求，Mentor等EDA廠商必須加大人力的投入和提高技術支持的能力，必須要提供與歐美、日本一樣水準的技術支持服務。

　　其次是來自晶圓代工廠。芯片的制造過程極為復雜和精密，必須用自動化軟件才可能實現(xiàn)。此外，生產所用的光刻機等儀器設備動輒就要幾百萬美元，每升級一次工藝就更換一次設備的巨額開支是代工廠所無法承受的。Mentor可以用軟件技術來延長制造設備和儀器的壽命，從而大大節(jié)省代工廠的資本開支。以光刻機為例，把193nm的光刻機用在90nm的晶圓上，會因為光線的繞射問題使曝光成像的版圖與設計差得很遠，無法使用。Mentor的光學接近效應修正軟件OPC(OpticalProximityCorrection)會用模型的方式進行反向設計修正，即根據想要的設計結果，考慮光線的繞射問題，計算出曝光底片的版圖，這樣就可以在新工藝中使用老設備。這對代工廠來說實在是一個非常劃算的生意。

　　EDA業(yè)界的一個熱門話題是DFM，即如何保證設計能夠在各個代工廠的工藝條件下被正確地生產出來。這個問題解決不好，硅片的良率就會很低，特別是在90nm和以下的工藝條件下，這個問題更為嚴重。Mentor新購并的Sierra物理綜合布局布線加上Calibre系列物理驗證工具能夠在布局布線的時候就解決主要DFM問題，避免在后端完成設計后再做大幅修改。

　　芯片設計的一個問題是越來越多的各種模式(modes)和邊界條件(cornercases)。如常見的模式就有正常模式、待機(Standby)模式、睡眠模式，這些模式和邊界條件加起來會有幾十種之多。其它廠商的工具常常只能針對一種模式和邊界條件進行優(yōu)化，而Mentor的布局布線工具可以把這些情況統(tǒng)籌分析，找出相對均衡的一次性解決辦法。

　　憑借這些優(yōu)勢，Mentor贏得了中芯國際的信任，從DesignKit到DRCSign-Off、OPC/RET和DFM，中芯國際在最先進工藝中全部采用了Mentor的流程。這些領先的代工廠采用Mentor的產品還會起到示范作用，他們的客戶即IC設計公司也是我們的客戶，這些IC設計公司受到代工廠的影響后會轉而采用我們的工具。

　　EDNChina：Mentor針對汽車電子市場推出了一系列的開發(fā)工具，Mentor的出發(fā)點和這些產品的特點是什么?

　　張維德：汽車電子在整個電子產業(yè)中是增長最快的部分之一。根據StrategyAnalytics對中國市場的研究表明，從2004年到2015年，中國市場的復合年增長率將保持在21.6%。賽迪顧問對國內市場的調查顯示，汽車電子占整車成本的比例在穩(wěn)步增長，這個比例在2002年約為7%，預計到2010年會超過40%。與此相對應的是，中國汽車電子企業(yè)缺乏研發(fā)平臺，沒有形成標準化設計和嚴格的質量審核體系;零部件企業(yè)和整車企業(yè)之間缺乏有效的溝通;以自頂向下的網絡設計為例，根據整車系統(tǒng)配置需求開展項目合作的商業(yè)模式沒有完全建立起來。

　　而實際需求是，一款新車型要在兩年甚至低于兩年的時間內推出，而且要增加越來越多的ECU和線束線纜，再加上安全和效率問題，必須借助軟件工具才有可能實現(xiàn)。Mentor為此開發(fā)了全方位的汽車電子電氣研發(fā)平臺，包括ECU硬件設計的PCB工具、ECU功能仿真分析的SystemVision、線束線纜設計的CableHarnessSystem平臺和網絡自動化設計的Volcano平臺。Volcano中有一個功能叫VehicleNetworkArchitect，可以實現(xiàn)自頂向下的網絡設計、根據整車網絡配置的需要、在零部件樣品實現(xiàn)前、分析和優(yōu)化整車網絡的設計。SystemVision還可以對機械系統(tǒng)和電子系統(tǒng)進行協(xié)同仿真，能夠從MatLab中導入數(shù)據和算法。

　　在Mentor的研發(fā)平臺里，整車電子系統(tǒng)的配置需求是第一位的，并作為系統(tǒng)設計的輸入。研發(fā)平臺負責對整個系統(tǒng)進行規(guī)劃設計，并輸出相應的配置。在整車需求的牽引下，不再需要零部件廠商提供樣機，在設計初期就可以對系統(tǒng)設計進行很好的驗證。

　　開發(fā)汽車電子產品不是用一兩個簡單的仿真工具就可以解決的，Mentor的完整工具鏈可以幫助客戶實現(xiàn)自頂向下的系統(tǒng)設計。上汽榮威等自主品牌的電子系統(tǒng)就是用Volcano設計的，韓國現(xiàn)代、Ford及Volvo也都是Mentor的用戶。

　　EDNChina：低功耗設計是目前IC設計的焦點之一，Mentor對低功耗設計提出了哪些解決方案?

　　張維德：IC設計中一個重要趨勢是低功耗設計。低功耗設計在實現(xiàn)階段只能有10%～15%的影響，若要有大幅改善，低功耗設計要在架構設計階段，即編寫C和C++代碼、設計算法和功能的階段就予以考慮，要在這個階段就對芯片的實際功耗進行仿真。否則到芯片設計的后端再進行修改，不但收效甚微，而且代價高昂。在整個設計過程中，必須要有高階的綜合法，從C開始綜合，一直到門級，才能把功耗算得清楚，也要有高階的功能驗證隨之配合。Mentor針對低功耗的設計支援UPF工作流程，利用高階綜合(CatapultC)找出最省電的架構，并利用先進的驗證方式(QuestaandOVM)在設計初期就完成低功耗設計的驗證。針對設計的實現(xiàn)，Mentor最近剛剛花了9000萬美元買下了Sierra公司，該公司的低功耗技術是一個強項，能夠針對多電壓布局布線做出最好的實現(xiàn)。

　　根據統(tǒng)計，驗證的工作占整個開發(fā)流程的三分之二。針對此點，Mentor有一系列的工具來解決復雜度與日俱增的驗證問題，從一個系統(tǒng)級設計的建模與驗證，在此平臺上，設計者可以進行軟硬件功能劃分，結構性功能分析，然后再將每單一模塊，通過C綜合的方式產生RTL級代碼，再經由軟硬件系統(tǒng)驗證的方式加以驗證。此時，通過操作系統(tǒng)，可以具體地驗證整個嵌入式系統(tǒng)，然后再利用Mentor的FPGA和PCB的工具，做出原型板，調試整個系統(tǒng)。

　　EDNChina：各EDA公司都有自己的特色產品，但Mentor卻有其它公司所沒有的一個特殊產品，這就是實時操作系統(tǒng)Nucleus。Mentor對Nucleus的定位是怎樣的?

　　張維德：根據我們的調查，在一個典型的SoC設計中，軟件跟硬件工程師的比例約為3:1。因此，Mentor的做法是不僅提供相對應的IP，而且要幫助客戶利用Nucleus等工具將IP整合到系統(tǒng)中。除此以外，Mentor也提供一個針對手機的平臺InflexionPlatform，包括驅動和軟件代碼，客戶可以在此架構中用Mentor提供的API去定制手機接口，借此驗證整個系統(tǒng)，實現(xiàn)差異化設計。Mentor也提供一個虛擬平臺，設計者可以在實體驗證前(FPGA)，在一個以軟硬件協(xié)同驗證的環(huán)境里，經由boot整個操作系統(tǒng)，去驗證整個設計。最后再經由Nucleus所提供的開發(fā)系統(tǒng)去進行實體驗證。

　　Nucleus會跟Mentor其它產品做更緊密的結合，其中包括軟硬件協(xié)同驗證環(huán)境、虛擬平臺的驗證、IP的整合以及驅動軟件的提供、硬件原型板的調試(ICE)、多核的調試、軟件效能的評估。例如，Nucleus與Volcano在汽車電子產品當中用得就非常好。

　　EDNChina：Mentor對自己在中國市場的前景有什么規(guī)劃?

　　張維德：很多國際大公司都把設計等方面的工作轉移到中國，而這些流程正好是Mentor的強項。中國的發(fā)展會是Mentor全球發(fā)展戰(zhàn)略中，最快也是最重要的一環(huán)，Mentor不但在技術上做好了準備，在售后服務方面，Mentor也得到了用戶的贊譽和認可。為了加速技術的轉移，我們翻譯出版了很多技術資料和書籍，并與很多大學開展了教育訓練計劃、針對性的產品推廣計劃，在DFM、驗證技術和整車設計上將繼續(xù)保持領先，加上跨越式(leapfrog)的布局布線工具，Mentor在中國市場的成長是可以預期的。Mentor也會為中國企業(yè)提供長期有力的支持，幫助這些企業(yè)實現(xiàn)產品和技術上的不斷創(chuàng)新。