新思科技(Synopsys)亞太區總裁林榮堅
物聯網的興起,為半導體業開創了新的市場商機,同時亦對IC設計業帶來諸多挑戰。物聯網應用需要具備感測、處理和通信等諸多功能,這就要求芯片在兼顧小尺寸、低功耗和低成本的前提下,整合上述功能,而SoC整合度愈來愈高,將使IC設計廠商面臨日益嚴峻的電路仿真驗證等方面的挑戰。這對電子設計自動化(EDA)工具廠商來說,既是機遇也是挑戰。
設計重心前移是必然趨勢
物聯網從提出至今,每天都在發生變化。當年僅存在于設想中的一些概念,如今已經走向市場,如智能穿戴、智能家居、工業物聯網等;而現在,人工智能、量子通信、云計算、網絡安全等又開始作為“萬物互聯”的基礎,受到市場關注。物聯網的發展方向是設備越來越智能,集成的芯片越來越多,形成更加強大的交互能力;在軟件部分,軟件與硬件前所未有地被整合在一起,形成更加實用的功能。
物聯網的快速發展對半導體行業形成了重要的支撐作用。過去二三十年間,PC和智能手機前后扮演了驅動半導體行業成長的主要動力。不過,目前來看,智能手機市場的高速成長期已經過去,所有半導體企業都在尋找新的驅動市場。業界基本的共識是下一個驅動力將是物聯網,萬物互聯、萬物智能對半導體公司來說,將是一個非常好的發展機會。
但是,我們必須看到,整個IC設計業在抓住物聯商機的過程中也將面臨巨大挑戰。物聯網要求芯片在兼顧小尺寸、低功耗和低成本的前提下整合感測、處理和通信等諸多功能,這將使SoC的復雜度愈來愈高,特別是在設計后期難度將不斷積累,IC設計廠商將面臨日益嚴峻的電路驗證仿真挑戰。
有沒有辦法在設計初期的時候將工作做得更加完美?把設計重心前移將是必走的一條路徑。目前,Synopsys正在這個方面做更多的研究,希望讓設計工程師在設計前期即開始做仿真等工作,設計工程師可以利用模擬技術描述更多的細節,從而把設計重心往前挪動。越到后期,設計的彈性就會越小,而設計前移將使工程師更好地掌握全過程,做到更好的調配。目前,Synopsys已經把這一思想滲透到新開發的設計工具之中,相關虛擬仿真技術已經在客戶當中得到運用??蛻羰褂肧ynopsys 虛擬仿真技術所前期設計的芯片,在運行“安兔兔”軟件后,相比SoC運行“安兔兔”,兩者的差異僅在5%以內。這證明Synopsys 虛擬仿真技術對IC設計有很大幫助,在硬件設計就緒之前即擁有極強的相似度,因而可以幫助客戶大大縮短總體設計周期。
當然,設計重心前移在一定程度上必將改變原有的IC設計流程,設計工程師將有一個適應和學習的過程。但是,這與未來將會遇到的復雜性挑戰相比,是一個有利且必然要走的過程。
開放心態發展高端芯片
對于中國IC設計行業而言,近年來的增長速度、產業規模、從業人員等方面都有了長足的進步。但是不足仍然存在,比如高端芯片領域,中國企業就存在短板。彌補在高端芯片領域的不足,將是未來中國IC設計的一個重要發展方向。
中國發展高端芯片,需注意以下幾個方面:一是注重國際合作。高端芯片擁有較高進入門檻。雖然近年來部分中國企業在該領域取得了一定進展,但是要想全面跨越并不容易。引進消化吸收再創新是中國很早就提出的思路,應當堅持下去。全球化仍然是當今世界發展的主流,任何一個國家都不可能真的把門關上單獨發展出所有的東西。對中國企業來講,發展高端芯片當然是要立足自身,但是不應把別人都擋在門外,尋求共贏才是主流。
二是要發揮巨大市場的優勢。中國擁有全球最大的半導體市場,中國是全球最大的制造業基地。這是中國最大的優勢。怎么利用好這個優勢,整合全世界的資源,將自己的技術產業做強做大,并不斷優化,是非常重要的一環。當然,這需要多年的積累。要想真正超越先進國家需要積累,不可能一蹴而就。(本報記者陳炳欣采訪整理)