在新思科技(Synopsys)等EDA工具廠商的推動(dòng)下，芯片設(shè)計(jì)技術(shù)一方面通過不斷與FinFET等突破性工藝技術(shù)相互推動(dòng)，同時(shí)又通過不斷擴(kuò)大對(duì)IP和軟件開發(fā)驗(yàn)證的影響，將在近期給電子設(shè)計(jì)技術(shù)帶來巨大的變革。日前，Synopsys董事長(zhǎng)兼全球聯(lián)合首席執(zhí)行官Aart de Geus博士到訪上海并接受了本刊的專訪，詳細(xì)解讀了全新的EDA時(shí)代對(duì)系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)設(shè)計(jì)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(shù)字消費(fèi)電子產(chǎn)品和物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用的推動(dòng)下，SoC的設(shè)計(jì)規(guī)模和復(fù)雜程度快速提高。Aart博士表示，今天的芯片設(shè)計(jì)不僅要面臨IP重用、調(diào)試和原型驗(yàn)證等系統(tǒng)性設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，還需要考量引入FinFET等先進(jìn)工藝帶來的影響，同時(shí)還要滿足性能、功耗、面積和良率(PPAY)要求，并應(yīng)對(duì)不斷增加的軟件容量以及嚴(yán)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(shì)，并通過推出新一代大型工具組合來應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，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(chǔ)上，近年來還開展了幾十項(xiàng)收購(gòu)活動(dòng)，將MAGMA、思源軟件(SpringSoft)、EVE等業(yè)界知名的頂級(jí)EDA技術(shù)公司納入自己的麾下。這些巨量的研發(fā)和收購(gòu)?fù)度耄瑸镾ynopsys推出新一代大型工具奠定了基礎(chǔ)，而這些全新的工具不僅解決了因?yàn)橐?guī)模和新工藝等帶來的問題，還實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)效率的大幅度提高。

Synopsys為了應(yīng)對(duì)新一代芯片的規(guī)模、設(shè)計(jì)復(fù)雜性和未來新工藝，在其業(yè)界領(lǐng)先的布局和布線解決方案IC Compiler產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，聯(lián)合全球最重要的芯片設(shè)計(jì)伙伴共同開發(fā)了IC Complier II。該產(chǎn)品在一種全新的多線程架構(gòu)上完全實(shí)現(xiàn)了重構(gòu)，通過引入超高容量設(shè)計(jì)規(guī)劃、獨(dú)特的時(shí)鐘構(gòu)建技術(shù)以及先進(jìn)的glo ba lanalytical收斂技術(shù)，使物理設(shè)計(jì)的吞吐量實(shí)現(xiàn)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(shè)計(jì)已經(jīng)成功流片。

整合型設(shè)計(jì)與協(xié)同設(shè)計(jì)要求新的技術(shù)方案

隨著市場(chǎng)和技術(shù)的演進(jìn)，先進(jìn)SoC的設(shè)計(jì)不僅需要通過引入一系列的IP來加快設(shè)計(jì)速度，還需要面對(duì)設(shè)計(jì)中越來越多的軟件部分，以及設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)全球化等新的設(shè)計(jì)流程和作業(yè)形態(tài)。因此，應(yīng)對(duì)IP驗(yàn)證、硬

件/軟件協(xié)同化設(shè)計(jì)和全球化整合型設(shè)計(jì)等挑戰(zhàn)的新設(shè)計(jì)技術(shù)和解決方案將廣泛興起。Aart博士表示，Synopsys對(duì)此也提前進(jìn)行了充分的準(zhǔn)備，如通過收購(gòu)Coverity公司進(jìn)一步提升IP和軟件的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證能力，推出HAPS系列軟硬件協(xié)同原型驗(yàn)證系統(tǒng)，以及在今年推出業(yè)界最快的仿真系統(tǒng)ZeBu Server-3等。

ZeBu Server-3將全面調(diào)試功能、自動(dòng)化軟件與領(lǐng)先驗(yàn)證和系統(tǒng)級(jí)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(yàn)證、仿真加速、嵌入式測(cè)試平臺(tái)、電路在線仿真( ICE)、事務(wù)級(jí)驗(yàn)證(TBV)和利用虛擬原型的混合仿真，為復(fù)雜的SoC驗(yàn)證提供了一種高產(chǎn)能環(huán)境，將硬件-軟件開發(fā)初啟、啟動(dòng)操作系統(tǒng)和SoC驗(yàn)證的速度加快多達(dá)4倍，即使是最大規(guī)模的設(shè)計(jì)，也可有效縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。

FinFET時(shí)代來臨，你準(zhǔn)備好了嗎

談到影響未來電子產(chǎn)業(yè)的新工藝技術(shù)，Aart博士認(rèn)為，F(xiàn)inFET是最值得關(guān)注的工藝技術(shù)，目前已經(jīng)進(jìn)入一些應(yīng)用領(lǐng)域，這代表著一個(gè)新時(shí)代的來臨。他表示，Synopsys多年來通過與加州大學(xué)伯克利分校以及頂級(jí)晶圓制造廠合作，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(yīng)的IP和工具。同時(shí)Synopsys在中國(guó)也與一些領(lǐng)先的設(shè)計(jì)公司合作，幫助他們利用FinFET技術(shù)開發(fā)新一代的、基于先進(jìn)技術(shù)節(jié)點(diǎn)的芯片產(chǎn)品。盡管中國(guó)芯片設(shè)計(jì)公司與國(guó)際領(lǐng)先同行在先進(jìn)工藝技術(shù)引入上略有差距，但是在未來的一年中將可能見到本土設(shè)計(jì)公司推出的16nm FinFET芯片。

Aart博士補(bǔ)充道，在目前流片的設(shè)計(jì)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(yù)期。但是，Synopsys已經(jīng)與相關(guān)晶圓廠合作開發(fā)新工藝，并實(shí)現(xiàn)了16nm和14nm設(shè)計(jì)的流片，甚至10nm設(shè)計(jì)已經(jīng)成功流片。目前，Synopsys正在與英特爾等廠商合作開發(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(jié)點(diǎn)相關(guān)的創(chuàng)新，以及FinFET等新的工藝技術(shù)，將會(huì)帶來更小、更快、更低功耗的晶體管，甚至是更加便宜的晶體管。