IC業(yè)在拐點生存

摘要： 分析了IC業(yè)的眾多特點，例如從90nm向65nm、45nm、32nm、22nm等拐點演進(jìn)的困難，以及ESL、DFM拐點，制造是設(shè)計的拐點，FPGA與ASIC之間的拐點等熱門問題。

關(guān)鍵詞： EDA；65nm；45nm；22nm；光刻

　　在IC(集成電路)發(fā)展過程中，出現(xiàn)了多個拐點。不過，我們必須在每個拐點中生存下去。拐點其實是一個最大的機會。每當(dāng)處在一個拐點時，如果你能把它同創(chuàng)新結(jié)合起來，你就有機會獲得更大的成功。作為一家技術(shù)公司，其實是為尋找拐點而生，并利用這個拐點來超越競爭對手。在拐點時，會有許多有趣的事情發(fā)生，小公司變成大公司，或者大公司變得比它的競爭對手更大... ...

　　在美國舊金山舉辦的“2008電子高峰論壇”期間，有“在拐點生存”的小型研討會，以及部分EDA/服務(wù)公司的主題演講。從中可窺見部分EDA領(lǐng)導(dǎo)廠商和IC制造商對技術(shù)演進(jìn)的看法。

從左至右來自：GarySmithEDA公司，Synplicity公司，Chartered公司，
Mentor公司，Cadence公司

ESL和DFM使RTL出局

　　GarySmithEDA市場咨詢公司的董事會主席Mary Orson認(rèn)為，ESL(電子系統(tǒng)級設(shè)計)和可制造設(shè)計(DFM)正在逐步將RTL(寄存器輸出級)供應(yīng)商擠出市場。

　　DFM是否會對IC-CAD領(lǐng)域進(jìn)行一場革命？如何面對設(shè)計成本不斷增加的挑戰(zhàn)，以及IC-CAD變得越來越復(fù)雜的問題？我們從具有9百萬門的130nm IC設(shè)計正過渡到具有1300萬門的65nm設(shè)計。130nm IC的設(shè)計成本在920萬美元左右，而65nm 的設(shè)計成本則高達(dá)4620萬美元，其中近2/3的費用為軟件設(shè)計成本。
　　
拐點挑戰(zhàn)之一：處理器和算法斷層

　　Synplicity公司CEO Gary Meyers和市場行銷副總裁Andrew Haines認(rèn)為，IC設(shè)計業(yè)目前存在有兩個拐點，一個是在ESL中的；一個是在DFM中的。它們在設(shè)計中處于兩個極端，一個在設(shè)計的始端，一個在設(shè)計的末端。

Gary Meyers
Synplicity的CEO

　　ESL總的來說是一個設(shè)計流程，它處在高于RTL的層面中。在ESL背后存在著一個設(shè)計者需要妥善處理的問題，那就是算法的復(fù)雜性。算法的復(fù)雜性在逐年增加。它反映在許多方面，例如在消費類電子、醫(yī)療儀器、無線等器件中大量使用的DSP。

　　另一方面，處理器復(fù)雜性的增加相對于算法的則緩慢得多。這形成了一個斷層。處理器的復(fù)雜性代表了處理器的性能。處理器越復(fù)雜，其功能也就越多。處理器時鐘頻率的增加比其復(fù)雜性的增加要緩慢得多。這在處理器的性能與算法的復(fù)雜性之間造成了一個更大的斷層。這是一個非常有趣的現(xiàn)象。

　　Synplicity在FPGA綜合領(lǐng)域處于領(lǐng)導(dǎo)地位。無線是FPGA應(yīng)用最成功的領(lǐng)域之一，這全歸功于那個斷層的存在。要做到這一切，就要攻克其算法的復(fù)雜性。不僅在這一個方面，另外還要設(shè)計很多多處理器，以及像eSilicon所擁有的可擴展的處理器生產(chǎn)線。這是一個廣泛存在的問題。在許多地方都存在的算法的復(fù)雜性使軟件和硬件設(shè)計的復(fù)雜性都在增加。有很多證據(jù)都說明了軟件的復(fù)雜性。例如一位剛從中國回來的朋友說，他參觀了一些設(shè)計公司，他們雇傭的工程師中有2/3是軟件工程師。這是SoC行業(yè)的典型模式。在SoC中有很多程序，你要寫很多軟件。一家大型設(shè)計公司在芯片做好后，還需要一年多的時間才能完成軟件的制作，這是一件不幸的事。

　　具體地說，軟件的復(fù)雜性產(chǎn)生了許多問題，那是改善驗證所需要的，如虛擬平臺在其產(chǎn)生之后已被許多公司采用；多基(multi-based)設(shè)計被用來做許多事。更具體地看，Synplicity為ASIC的驗證生產(chǎn)帶有FPGA的原型機。有趣的是，絕大多數(shù)客戶用它做軟件驗證而不是硬件驗證。硬件驗證有許多種方式。一般說來，在原型機上可以驗證一些硬件問題。但它被使用的主要原因還是調(diào)試軟件。此原型機的運行速度在30~80MHz，可以運行再應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)、全套的應(yīng)用程序等，你還可以運行許多調(diào)試程序。一位工程師說他剛完成了第一個原型機設(shè)計，而且他打算終生都做這樣的設(shè)計。因為在那些芯片中有太多的軟件需要用這種方式來驗證。這就是對算法的復(fù)雜性在當(dāng)今設(shè)計市場中所產(chǎn)生的影響的一個展望。