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如何选定电子设计自动化的目标

Gabe Moretti?? EDN技术编辑?? 2003年09月12日 ?? 收藏0
设计验证和设计收敛是电子设计自动化中最紧迫的问题,它们需要创造性的解决方案。
图片  当电子产业仍然处在滑坡时,于6月2日至6日在阿纳海姆会议中心召开的第40届设计自动化年会(DAC)距离迪斯尼乐园仅仅数百码之遥。这是非常合适的。业界希望下滑走势早日结束,随后出现一个更为平静、更加可以预测的时代。2002年电子设计自动化(EDA)产业的销售额,首次比上年度下降,2002年的总收入比2001年少7%,仅为37亿美元。令人宽慰的是, EDA产业的业绩比半导体产业要好。可惜的是,EDA的客户不是半导体行业的成员,就是半导体行业的客户。所以,在处于负增长期间,在整个经济前景不确定情况下,设计自动化年会面临的挑战是如何吸引更多的人员到会。
  按照常规,设计自动化年会为每个集成电路设计工程师安排的活动应包括:专题小组讨论会、宣读论文、发布新产品、研讨会和专业指导等。本届年会的主席 Ian Getreu说,他的目标是保证本届设计自动化年会提供最新的活动内容,工程师们可用以应对当前面临的设计挑战。集成电路设计工程师,特别是采用定制设计技术的工程师,会发现年会活动内容非常丰富。然而,年会将重点放在集成电路设

计上,这也带来某些副作用。虽然抱怨与会人数下降,但设计自动化年会却再次没有为印刷电路板设计安排任何技术会议,因而没有吸引大量的设计专业人士出席年会的活动。
  本届年会将专门用于探讨与现场可编程门阵列(FPGA)有关的设计问题的活动限制为仅仅举行两次专门会议,主要是讨论可重新配置设计问题。但是,印刷电路板设计和可重新配置设计都面临严峻挑战。
  年会安排54次技术会议,,其中 22次会议讨论物理设计问题,如电源管理、面向定时的布局、噪声消除和互连建模。年会将另外安排19 次会议讨论设计验证和系统级设计。议题包括嵌入式系统设计、自测和形式验证方法等等。这些会议的目的是向设计师展示如何用最高效的方法来避免或发现设计错误并纠正错误。只有3次会议研究模拟信号设计或混合信号设计,尽管这类设计目前正变得更为普遍。
  参展商将目标瞄准比参加技术会议更广泛的观众。FPGA 和印刷电路板的设计师将能够看到最新的产品,并将讨论,尤其是在参展商的展室内讨论他们所面临的最紧迫问题以及正在研发的技术。最重要的研讨会大概是WWINDA ("关于设计自动化中的女性"专题研讨会。这一研讨会自举办以来,与会者数量逐年增加,受人瞩目。
  电子设计自动化产业在促进电子行业增长方面起到关键作用。设计自动化年会的与会者可能会发现某些显示电子设计关键领域内发展趋势与进展的迹象。半导体制造能力又一次正在超过设计师的能力和电子设计自动化工具的能力。最先进的器件目前是用90纳米工艺制造的,而大多数设计师正在学习线宽为180纳米的设计,而前沿的电子设计自动化工具正在努力地解决线宽为130纳米或小于130纳米的问题。设计师和电子设计自动化工具开发师面临的基本问题是设计的尺寸、线宽为180纳米或小于180纳米时占主导的物理效应以及内含数字硬件、模拟硬件和大型软件模块的设计的混合特性。衡量工程师的工作效率的指标至少有两个: 将产品交付生产的及时性和裸芯片使用的门电路所占的百分比。第一项指标衡量公司把握某一产品商机的能力,从而获得最佳的收入。第二项指标表示成本效率。
  如果一家公司在用上一代工艺就足够应付采用更加昂贵的工艺来生产利用率有限的芯片,那么公司的盈利率会相应下降。在130纳米工艺节点上,门电路的平均使用率不到60 %,这说明设计小组没有充分利用所有的门电路。例如,德州仪器(TI)公司业已发现,对设计小组进行培训,使他们了解有关用先进工艺进行设计的现实情况,这样做可以提高生产率。此类教育缺乏,究其原因,在于大学的体制,因为这种体制培养的逻辑设计师过多,而培养的电气工程师不足。尽管如此,电子设计自动化工具也没有达到所期望的功能。另外,在工艺控制、洁净技术、检查和处理修复等方面,掩膜制造业比半导体制造厂的工艺开发落后约10年。虽然掩膜供应商与半导体厂商联系十分密切,但是据 International Sematech 公司的掩膜计划主管Kurt Kimmel 称, 半导体厂使用的许多提高成品率的技术尚未在大多数掩膜制造厂使用。
  电子行业历来鼓励半导体公司注重工艺开发,认为在一块晶圆片上制作更多的晶体管就可以创造功能更强大的电子产品,因而获得更多的利润。从历史上看,加工能力领先设计能力仅仅一年左右,多数设计师都能在某个工艺推出后二、三年内使用它。但是,现在的情况不同了。大多数工程师仍然在使用250 纳米工艺或180纳米工艺,而半导体公司却已推出90纳米工艺,并正在研究65纳米工艺。虽然少数的前沿设计准备采用最新的工艺,但是设计产业大多在工艺技术方面至少落后两代,而且批量制造能力也很落后。将重点从每块晶圆


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电子设计? 自动化? FPGA?

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