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物联时代需建立大系统设计理念

[日期:2014-08-20] 来源:中国电子报  作者:陈炳欣 [字体: ]

  

  移动通信领域,每年市场规模1000亿美元;计算机、服务器领域,760亿美元;消费电子,540亿美元;汽车电子,240亿美元。这些应用市场对半导体行业的技术走向发挥越来越大的影响,芯片业的产业形态也在改变,来自系统级的需求受到重视。在接受《中国电子报》记者采访时,Cadence总裁兼CEO陈立武提出了“大系统设计”概念——完整支持芯片的系统设计需要全面的技术组合,从芯片设计到PCB板设计再到系统级的软硬件验证。这种新的趋势将对芯片行业产生什么影响?企业应如何应对?

  “大系统设计”成未来趋势

  “大系统设计”要求芯片设计工程师建立系统级的思维,更多地考虑软硬件配合、系统级的验证等。

  随着半导体技术的成熟,应用市场的需求对芯片设计开发环节的影响正在变大。以移动通信为例,随着便携式设备市场的扩大,人们对低功耗芯片的追求不断提高。处理速度不再是芯片设计追求的唯一核心指标,是否具备低功耗设计和能力,决定着产品能否在移动设备中得到应用。

  针对这一变化趋势,陈立武表示:“芯片设计正变得越来越复杂,IC设计工程师需要考虑的问题从原来的芯片级扩展到(PCB)板级再到系统级别。”芯片设计的产业形态正在发生变化,“大系统设计”的理念开始受到重视。

  所谓“大系统设计”,要求芯片设计工程师建立系统级的思维,更多地考虑软硬件配合、系统级的验证等。“芯片设计团队必须对系统制造过程有深入的了解,尤其是工艺参数在制造过程中的变化,已经成为芯片设计工程师不可或缺的知识,许多操作系统、嵌入式程序、驱动程序等软件硬配合的问题都要在设计阶段考虑,可制造性设计(DFM)和面向成品率的设计(DFY)已经是必不可少的设计技术。”陈立武指出。

  “很多SoC都是混合信号,混合信号设计也变得十分重要。IC设计工程师必须给予考虑。”Cadence全球执行副总裁黄小立补充,“验证也变得很重要。IC的功能越来越复杂,无论是来自芯片级、板级,还是系统方面的验证,都必须给予考虑。Cadence正是认识到这一点,近日收购了Jasper公司,其JasperGold平台可提供多种验证解决方案。”

  此外,还有先进节点的考虑、先进封装的采用、更多IP模块的准备和低功耗的设计等。“大系统设计”正使芯片设计变得更加复杂,需要更多来自EDA工具、IP模块和验证工具的支持。

  垂直市场商机众多

  2014年~2020年全球计算机生产规模增长46.6%、移动通信增长81.3%,消费类电子增长48.5%。

  新的发展趋势不仅带来复杂的设计工作,也会催生更多的市场机会。“Google、亚马逊、阿里巴巴,无论是互联网公司还是科技公司都在致力于开发各种新的应用。所有这些应用都需要性能优秀的芯片给予支持,芯片仍是电子产业的基础。”陈立武表示。根据IBS的数据显示,全球电子工业生产规模,2014年到2020年增长率为66.4%。其中,计算机增长46.6%、移动通信增长81.3%,消费类电子增长48.5%。

  在这些垂直市场将出现大量机会,比如医疗电子、物联网、云计算等。“这些市场需要的是整合性、差异化的解决方案。芯片设计公司在进行方案开发时,不能仅仅着眼于芯片层级,还要看到板级、系统级。而要做好这一切,需要系统辅助设计。”陈立武表示。

  “Cadence除了EDA工具之外,还提供从芯片到系统级的验证方案和IP等,可以为客户提供整套解决方案。”黄小立表示。

  EDA厂商空间巨大

  中国仍是全球最大和增长最快的半导体市场,2013年~2020年,年均增长率达到8.8%。

  中国仍是全球最大和增长最快的半导体市场,2013年~2020年,年均增长率达到8.8%。正是因为看到这些市场机遇,很多中国的系统公司开始进入芯片行业。不过,目前的中国芯片业仍然存在较多问题。很多芯片设计企业缺乏工艺知识,没有定制和修改工艺参数的能力,对第三方IP核的依赖程度高,在内部也没有建立起设计工具的维护和发展队伍,缺少根据自己的产品开发和优化设计流程的人才和能力。

  正是因为如此,EDA厂商可以发挥作用的空间十分巨大。负责Cadence亚太区运营的公司副总裁石丰瑜表示:“如果把处于不同产业链环节、不同垂直领域的厂商连接起来,将可形成巨大的协同效应,对抢抓市场机遇效果十分明显。”

  “EDA厂商熟悉IC行业,产品跨越不同产业链上的公司,连接不同垂直领域的厂商。可以利用多种商业手段合作,以协助的心态,给客户在制造、IP等方面做辅助、做建议,进行产品规划,在帮助客户的同时,也为自身拓展更多的商业机会。”黄小立表示。

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