IC业在拐点生存

摘要： 分析了IC业的众多特点，例如从90nm向65nm、45nm、32nm、22nm等拐点演进的困难，以及ESL、DFM拐点，制造是设计的拐点，FPGA与ASIC之间的拐点等热门问题。

关键词： EDA；65nm；45nm；22nm；光刻

　　在IC(集成电路)发展过程中，出现了多个拐点。不过，我们必须在每个拐点中生存下去。拐点其实是一个最大的机会。每当处在一个拐点时，如果你能把它同创新结合起来，你就有机会获得更大的成功。作为一家技术公司，其实是为寻找拐点而生，并利用这个拐点来超越竞争对手。在拐点时，会有许多有趣的事情发生，小公司变成大公司，或者大公司变得比它的竞争对手更大... ...

　　在美国旧金山举办的“2008电子高峰论坛”期间，有“在拐点生存”的小型研讨会，以及部分EDA/服务公司的主题演讲。从中可窥见部分EDA领导厂商和IC制造商对技术演进的看法。

从左至右来自：GarySmithEDA公司，Synplicity公司，Chartered公司，
Mentor公司，Cadence公司

ESL和DFM使RTL出局

　　GarySmithEDA市场咨询公司的董事会主席Mary Orson认为，ESL(电子系统级设计)和可制造设计(DFM)正在逐步将RTL(寄存器输出级)供应商挤出市场。

　　DFM是否会对IC-CAD领域进行一场革命？如何面对设计成本不断增加的挑战，以及IC-CAD变得越来越复杂的问题？我们从具有9百万门的130nm IC设计正过渡到具有1300万门的65nm设计。130nm IC的设计成本在920万美元左右，而65nm 的设计成本则高达4620万美元，其中近2/3的费用为软件设计成本。
　　
拐点挑战之一：处理器和算法断层

　　Synplicity公司CEO Gary Meyers和市场行销副总裁Andrew Haines认为，IC设计业目前存在有两个拐点，一个是在ESL中的；一个是在DFM中的。它们在设计中处于两个极端，一个在设计的始端，一个在设计的末端。

Gary Meyers
Synplicity的CEO

　　ESL总的来说是一个设计流程，它处在高于RTL的层面中。在ESL背后存在着一个设计者需要妥善处理的问题，那就是算法的复杂性。算法的复杂性在逐年增加。它反映在许多方面，例如在消费类电子、医疗仪器、无线等器件中大量使用的DSP。

　　另一方面，处理器复杂性的增加相对于算法的则缓慢得多。这形成了一个断层。处理器的复杂性代表了处理器的性能。处理器越复杂，其功能也就越多。处理器时钟频率的增加比其复杂性的增加要缓慢得多。这在处理器的性能与算法的复杂性之间造成了一个更大的断层。这是一个非常有趣的现象。

　　Synplicity在FPGA综合领域处于领导地位。无线是FPGA应用最成功的领域之一，这全归功于那个断层的存在。要做到这一切，就要攻克其算法的复杂性。不仅在这一个方面，另外还要设计很多多处理器，以及像eSilicon所拥有的可扩展的处理器生产线。这是一个广泛存在的问题。在许多地方都存在的算法的复杂性使软件和硬件设计的复杂性都在增加。有很多证据都说明了软件的复杂性。例如一位刚从中国回来的朋友说，他参观了一些设计公司，他们雇佣的工程师中有2/3是软件工程师。这是SoC行业的典型模式。在SoC中有很多程序，你要写很多软件。一家大型设计公司在芯片做好后，还需要一年多的时间才能完成软件的制作，这是一件不幸的事。

　　具体地说，软件的复杂性产生了许多问题，那是改善验证所需要的，如虚拟平台在其产生之后已被许多公司采用；多基(multi-based)设计被用来做许多事。更具体地看，Synplicity为ASIC的验证生产带有FPGA的原型机。有趣的是，绝大多数客户用它做软件验证而不是硬件验证。硬件验证有许多种方式。一般说来，在原型机上可以验证一些硬件问题。但它被使用的主要原因还是调试软件。此原型机的运行速度在30~80MHz，可以运行再应用程序、操作系统、全套的应用程序等，你还可以运行许多调试程序。一位工程师说他刚完成了第一个原型机设计，而且他打算终生都做这样的设计。因为在那些芯片中有太多的软件需要用这种方式来验证。这就是对算法的复杂性在当今设计市场中所产生的影响的一个展望。