芯片行业制定标准的背后

尽管半导体设计取得了长足的进步，整个行业的工作规模也达到了惊人的程度，但在标准委员会会议上，情况却没有多大变化。

一位 91 岁高龄的退休工程师提出的建议，听起来可能与当今活跃人士提出的建议惊人地相似。当时的标准是技术妥协和企业政治的混合体，也是对工程细节的激烈争论的混合体，现在依然如此。

通常情况下，在一个标准小组中，每个人唯一达成共识的事情就是标准在不断增多。

Synopsys 总监兼首席架构师、IEEE 计算机协会 2023 当选主席 Jyotika Athavale 说：「我称现在的情况为标准化丛林。新出现的标准太多了，很难跟上并理解它们是如何连接在一起的整个思维导图」。

每个人都同意应该驯服巨大的丛林，尽管这与其说是路线图，不如说是梦想。谈到她的专业，Athavale 说，目前似乎没有努力巩固安全标准。但是，IEEE CS 功能安全标准委员会确实发布了功能安全社区内各种标准的思维导图。

「大多数成功的标准组织最终都会进入精简/整合阶段，主要是围绕提议的扩展，」Synopsys 的杰出架构师 Rob Aitken 说。「很少会出现标准完全重叠的 VHS / Beta 案例。相反，你会得到类似于 Gen-Z / CCIX / CXL 的情况，其中标准涵盖了相似但不相同的空间，CXL 最终吸收了 Gen-Z，而 CCIX 逐渐消失或者 IEEE 1809-2009 有效地合并 Verilog 和 SystemVerilog 的方式。一般来说，当有足够的压力时，标准就会巩固，通常来自用户，但有时来自供应商，以迫使他们采取行动。」

退休工程师盖伊-凯利（Guy Kelly）在 20 世纪 80 年代中期帮助制定了 IEEE FORTH 语言标准，并参与了 20 世纪 90 年代初的 ISO/IEC FDIS 14443-2 非接触式智能卡标准会议，但会议的结果却不尽如人意。尽管事情发生在近 35 年前，但 Kelly 的经历听起来却如此熟悉，仿佛就发生在昨天。

「你在那里为现有技术设定标准，」凯利说。「我们的技术是现有的，但与其他人的技术不兼容。我们进入它时想，'我们有这种优秀的技术可以做出贡献'，但其他参与者的系统无法胜任。当你向非接触式设备（如智能卡）来回发送数据时，你必须担心的一件事是，你把它放在电磁场中，它就会从电磁场中启动，然后开始通过电磁场进行通信。如果这个过程超过几毫秒，你就会过早地把它拔出来，这就是所谓的 "撕裂"，因为你已经撕裂了通信。大多数人不得不在自己的终端编写软件来处理撕裂的事务，试图让你重复它。我们做了一些有趣的缓冲，我们有更高的通信速率，因此卡本身可以注意到它撕裂了，并根据缓冲存储取消或修复交易。」

尽管有这样的创新，而且他还是委员会主席的技术支持，而委员会主席恰好也是他在公司的老板，但他们的设计并没有坚持下去。虽然从公司的角度来看，这可能令人沮丧，但这正是应该发生的事情。

"工作人员必须保持中立立场，"Athavale 说。"即使你代表的是一家公司，你也必须保持中立，在担任工作人员时只是一个技术人员"。

凯利和他的老板不得不坐视他们更新、更有效的解决方案被现任者投票否决。"来自竞争对手的驱动因素之一是，我们拥有大部分市场，所以这将是我们，」凯利回忆道。「你制作了数十万张卡片。我们已经制作了数百万张卡片。

虽然这似乎是一个大人物大展拳脚的明显案例，但也说明了采用标准背后的一些人类心理。一些消息来源警告说，第一次参加的人，特别是如果他们刚从学术环境中走出来，不应该天真地认为是什么推动了标准辩论。在预算紧张、期限更紧的企业生活中，人的因素往往压倒工程方面的考虑，胜出的往往是需要参与者做最少额外工作的解决方案。「如果委员会选择你刚刚做的事情，上市时间就会减少，」一位资深人士说。

凯利和他的雇主在会议上败下阵来，决定采取自己的变通办法。"两大巨头各取所需，因此最终的标准有两部分，一部分是 A，另一部分是 B。我们希望在其中加入 C。但没有人真正感兴趣，因为他们被先前的设计所束缚。大多数人都制造了所谓的'双读取器'来处理 A 和 B 部分，而我们制造了所谓的'三读取器'来处理 A、B 和 C 部分。"

时至今日，这家名为 Cubic 的公司仍在制造最先进的智能卡。而且，标准决定仍然可以产生 "增强的"替代设计。

「这是一个典型的手法，」艾特肯在听到这个故事后说。「有一种标准限制了你的技术，这确实令人沮丧。这实际上成了一种市场游戏。如果市场对你正在做的事情感兴趣，那么它就会说：『我们会买这个东西』，因为它能做到标准所能做到的，甚至更多。」

当然，情况并非总是如此。「市场可能会说，'我们只是真的希望事情正常运转，所以请不要改变任何东西，'」他指出。「那你就得回到官方标准了。」

尽管如此，商定标准然后超越标准的策略至今仍在使用。事实上，这也是标准工作的基本方法。

Cadence 公司负责战略联盟的高级产品营销集团总监 Aparna Dey 说：「只要标准定义的抽象程度允许人们根据该标准区分自己的解决方案，就没有问题。这就是我们合作开发标准基础架构的方式，例如，标准 API 和数据模型允许人们在此基础上进行差异化、互操作和构建。如果有人提出了一个具体的实现方案，委员会可以询问他们我们是否可以进入一个更高的抽象级别，这样人们就可以进行自己的区分，或将其作为参考实现方案进行贡献。」例如，Cadence 公司为 Si2 OpenAccess API 标准和集成电路设计参考实施数据库做出了贡献，并将继续做出贡献。数据库的参考实现并不是标准；API 才是标准，但参考实现由于其稳定性，在业界得到了广泛的认可，可以让公司专注于自己的应用，而不是已经提供的底层基础设施。"

保密协议和反垄断

第一次参加标准会议的工程师可能会觉得自己进入了另一个世界。Arteris 公司研究员兼工程总监里奇-韦伯（Rich Weber）说：「这与你的正常工作不同。这更像是政治。」IP-XACT 委员会实际上是在爱尔兰都柏林的同一个房间里开会的，爱尔兰人就是在那里制定宪法的。所以这真的就像国际政治。

事实上，在创建统一的 UVM、OVM 和 VMM 标准的历史性讨论期间，所有主要的 EDA 参与方都参与其中，事情发展到了必须秘密投票的地步，因为人们担心如果投错票，他们的职业生涯就会毁于一旦。

Arteris 解决方案与业务开发副总裁 Frank Schirrmeister 说，标准委员会的成员应该是 "AlteHasen"，这个德语词的字面意思是 "老兔子"。因为兔子是被猎杀的食物，其深层含义是那些聪明和精明的人能够生存下来，换句话说，就是行业资深人士。"他们的经验和白发可以证明这一点。他们很早就能通过观察事物告诉你，你是否可能在某个地方陷入僵局。"

行业资深人士既了解工程技术，也了解法律准则，这是初级工作人员在参加标准会议之前需要学习的准则。两个主要的法律陷阱是：第一，在标准设置中共享专有信息是一个显而易见的挑战；第二，有可能触犯反垄断法。

"架构师已经知道哪些是专有的，哪些不是专有的，但我们要确保他们知道这些规则，以及我们准备为社区贡献什么，"Cadence 的 Dey 说。"标准委员会的成员通常都是高级工程师，因为他们拥有贡献和制定规范的专业知识，尤其是在试图解决复杂问题时。

正如 Synopsys 的 Athavale 所解释的那样，IEEE-标准协会要求在每次会议开始时征集专利。"任何人都可以发言并响应这一号召，也可以离线通知主席。我们鼓励尽早确认专利披露。版权方面也是如此。如果你在标准制定会议上分享内容，那么 SDO 将自动获得该信息的许可。因此，您必须小心谨慎，不要透露任何您公司的机密信息，因为如果您上传了某些内容或介绍了某些内容，那么您就向 IEEE-SA 或 ISO 或您所在的任何委员会提供了将这些内容用作其机密信息的许可。每次会议开始时都会宣读这些专利和版权规则"。

此外，为了使每个人都能遵守政策和程序，每个工作组都包括一名来自赞助方 SDO 的工作人员。

至于可能触犯反垄断法的第二个问题，不幸的是，标准会议可能非常接近价格垄断的法律定义，这就是为什么与会者永远不能直截了当地说："如果我们采用你的想法，设备就会更贵"。

阿萨瓦莱说：「我们只专注于技术话题，不谈论产品、定价、市场、销售或任何其他方面的问题。」

然而，有一个与市场相关的方面吸引着许多公司参与其中。参与的不仅是供应商及其竞争对手，还有他们自己的客户。

"客户在这些机构中分享有关他们的要求以及他们希望在标准中看到的内容的信息，"Dey 说。「这有助于我们找出我们需要在产品中做些什么才能符合标准。」

然而，标准会议的核心存在一个根本矛盾。韦伯说："通常情况下，让相互竞争的公司携手合作并不是我们的目标。"

业内人士指出，每次面对面的标准会议基本上都是两个会议。一次在酒店会议室举行，并记录在案。另一次在酒店酒吧举行，不作记录。后者往往更有成效，因为在这里不仅可以进行最多的投票游说，而且人们可以坦率地说出他们反对的真正原因。换句话说，了解人们的需求与了解技术问题同样重要。归根结底，每次标准会议都有两个需要解决的问题，一个是在会议室讨论的技术问题，另一个是在酒吧讨论的人文问题。

艾特肯说，「你希望平衡兼顾工程学，因为只有这样才能制定出好的标准，但现实情况是，政治方面也很重要。」艾特肯说，"如果它要独立成功，而不仅仅是一份人人都认为很好却无人遵守的原始文件，那么它就必须被人类所采纳。他们将受到人类所有动机的驱使。很多时候，工程师们称之为政治，其实就是人与人之间的关系"。

来自内行的建议

Athavale 欢迎并鼓励参与，尤其是不同群体的参与。她和其他许多人建议，在加入工作组之前，先从观察员做起，或者先参加一个较小的研究小组。IEEE 标准协会在线提供免费培训课程，内容涵盖标准制定的整个生命周期，还为指定代表提供了一本涵盖政策和程序的手册。

尽管如此，人与人之间的关系仍然需要改善。

西门子 EDA 功能安全与自主解决方案经理 Jake Wiltgen 说："如果你想提出一个论点，那么为该论点提供必要的辅助材料是非常重要的。这有助于阐明观点，"西门子 EDA 功能安全和自主解决方案经理 Jake Wiltgen 说。「人们是不同类型的学习者。例如，我是一个视觉学习者。我喜欢看框图和辅助数据。很多人都喜欢这样。」

Wiltgen 还建议尽可能多地积累技术演讲经验，其中一些经验可能来自学术经验以及行业经验。"这些人都是技术性很强的人，他们经常会提出挑战。这是件好事，但你需要做好准备，以便在出现这些问题时回答。"

艾特肯补充说，反之亦然。标准委员会的参与者不应该害怕挑战，即使是那些他们的前辈。"在某些文化中，这是一个很大的错误。你不能告诉比你年长的人他们错了。但你还是应该说，'嘿，不，事情是这样的'，"他建议道。重要的是要有合适的措辞，避免破坏关系，所以你可能不会使用那些原话，但信息仍然需要传达。

Athavale 还鼓励每个人都要充满自信，尤其是女性和其他可能感到代表人数不足的人。"我希望看到更多女性参与标准和标准化工作。比多样性更重要的是包容。人们需要有被包容的感觉。人们需要感觉到他们应该能够畅所欲言，他们应该能够参与其中。他们应该有发言权，"她说。"对于来自英语不是母语的国家的参赛者来说，这有点困难。但在我看来，人们都非常鼓励、支持和理解他们，并愿意帮助他们建立自信，让他们敢于发言"。

凯莉是 "阿尔特哈森 "中最 " Alte "的人，她最后说了这样几句鼓励的话：「最好的建议是认真倾听，友好相处，不要诋毁任何人或他们的技术。要准备好为你的技术辩护，说明它的好处，以及他们为什么要把它纳入标准。」