被稱電子設(shè)計(jì)的核心,EDA標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀如何?
發(fā)布時(shí)間:2017-08-30 責(zé)任編輯:susan
【導(dǎo)讀】EDA設(shè)計(jì)工具產(chǎn)生的數(shù)據(jù)格式的一致性對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果的交換和共享極為重要,數(shù)據(jù)格式的一致性通過標(biāo)準(zhǔn)保證,對(duì)EDA的底層技術(shù)、EDA軟件之間的接口以及數(shù)據(jù)格式等標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展情況進(jìn)行了綜述和分析。我國(guó)在世界集成電路設(shè)計(jì)占有越來越舉足輕重的作用,EDA技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化刻不容緩,EDA技術(shù)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化以及國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化必將大大促進(jìn)我國(guó)集成電路行業(yè)的發(fā)展。
電子設(shè)計(jì)技術(shù)的核心是EDA(electronic design automation,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)技術(shù),EDA是指以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái),融合電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能化技術(shù)等研制成的電子CAD通用軟件包,主要輔助進(jìn)行IC設(shè)計(jì)、電子電路設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì)等。EDA技術(shù)已有30多年的發(fā)展歷程,大致可分為20世紀(jì)70年代的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)階段、80年代的計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)階段和90年代后的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)階段,其功能越來越強(qiáng)大,相應(yīng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的要求也越來越高。
隨著半導(dǎo)體工藝的進(jìn)步,集成電路設(shè)計(jì)環(huán)境出現(xiàn)了工藝技術(shù)進(jìn)步速度大于EDA工具進(jìn)步的現(xiàn)象。面對(duì)超大規(guī)模ASIC的設(shè)計(jì),業(yè)界有兩種傾向:一是提高設(shè)計(jì)的抽象層次,降低設(shè)計(jì)的復(fù)雜度,這主要由EDA工具的發(fā)展來帶動(dòng),較顯著的是行為級(jí)綜合工具的出現(xiàn);二是提高設(shè)計(jì)的粒度,采用可復(fù)用的IP核,進(jìn)行系統(tǒng)的集成。這都引發(fā)了EDA工具和EDA設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)結(jié)果新的標(biāo)準(zhǔn)化問題。
目前,EDA工具眾多,在給予設(shè)計(jì)者眾多選擇的同時(shí),也會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)平臺(tái)失去一致性,阻礙了設(shè)計(jì)結(jié)果的數(shù)據(jù)交換和共享,這也成為集成電路和EDA工具發(fā)展的障礙。芯片復(fù)雜程度越高,對(duì)EDA的依賴也越高,如果缺乏EDA的底層技術(shù)及其接口的標(biāo)準(zhǔn)化,就不能很好地對(duì)涉及結(jié)果進(jìn)行交換、共享及重用。
1.EDA設(shè)計(jì)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)
廣泛應(yīng)用于EDA的設(shè)計(jì)平臺(tái)主要有兩個(gè):一是運(yùn)行在各類UNIX系統(tǒng)下的桌面高端服務(wù)器型工程工作站;二是運(yùn)行在各類微軟Windows操作系統(tǒng)下的桌面型PC機(jī)。復(fù)雜的芯片設(shè)計(jì)多采用UNIX工作站完成,而基于Windows系統(tǒng)的PC機(jī)多用來完成PCB設(shè)計(jì)、FPGA和可編程IC設(shè)計(jì)和一些底端的ASIC設(shè)計(jì)(用于設(shè)計(jì)過程中的所選擇的一部分)。較流行的EDA軟件平臺(tái)是UNIX工作站,其中受歡迎的計(jì)算環(huán)境主要包括:SunSoft的Sun操作系統(tǒng)(正在過渡到Solaris更新的版本),Hewlett Packard HP-UX,IBMAIX,DECOSF/1等。由于Windows平臺(tái)的易用性,它越來越受到設(shè)計(jì)者的青睞。
IEC/TC93的EDA標(biāo)準(zhǔn)路線圖專題研究組下的EII(EDA互操作和集成)小組認(rèn)為對(duì)CDE(通用桌面工作環(huán)境)中的用戶界面,Windows和Macintosh之間已經(jīng)有足夠的一致性,這個(gè)方面已不存在尚未解決的重要問題,計(jì)算環(huán)境和用戶界面的標(biāo)準(zhǔn)推薦采用UNIX平臺(tái)上的CDE環(huán)境以及Windows平臺(tái)上的windows圖形用戶界面。
2.硬件描述語言及接口標(biāo)準(zhǔn)
2.1 硬件描述語言標(biāo)準(zhǔn)
硬件描述語言(hardware description language,HDL)用軟件編程的方式來描述電子系統(tǒng)的邏輯功能、電路結(jié)構(gòu)和連接形式。目前典型的硬件描述語言有VHDL,Verilog,SystemC等。美國(guó)硅谷較流行使用VerilogHDL,而歐洲則較多使用VHDL。另外還有AHDL,用C/C++作為系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)語言則是一個(gè)新興的方法,Superlog,CynlibC++等新的硬件描述語言隨著系統(tǒng)級(jí)FPGA以及SoC的發(fā)展、軟硬件協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求也發(fā)展了起來。
早期的硬件描述語言,如ABEL,HDL,AHDL,由不同的EDA廠商開發(fā),互不兼容,而且不支持多層次設(shè)計(jì),層次間翻譯工作要由人工完成,效率低下且容易出錯(cuò)。為了克服以上不足,1985年美國(guó)國(guó)防部正式推出了高速集成電路硬件描述語言VHDL,1987年IEEE采納VHDL為硬件描述語言標(biāo)準(zhǔn)(IEEE1076-1987),第二個(gè)版本是在1993年制定的(VHDL-93)。VHDL同時(shí)也是軍事標(biāo)準(zhǔn)(454)和ANSI標(biāo)準(zhǔn)。作為一種硬件描述語言標(biāo)準(zhǔn),VHDL為眾多的EDA廠商支持,且移植性好。
VerilogHDL的使用也非常普遍,其對(duì)電路控制的靈活性方面它的效率比VHDL要高。在美國(guó)、日本等國(guó)Verilog語言的使用率要遠(yuǎn)高于其他語言。VerilogHDL在1995年成為IEEE標(biāo)準(zhǔn)(IEEE13641995),2001年發(fā)布了IEEE1364-2001,目前正在進(jìn)行新的修訂(IEEE1364-2005)。由于Accellera標(biāo)準(zhǔn)組織決定將SystemVerilog3.1a(SystemVerilog是VerilogHDL系統(tǒng)級(jí)擴(kuò)展版)捐獻(xiàn)給新的IEEE工作組,而不是原先負(fù)責(zé)Verilog標(biāo)準(zhǔn)化的IEEE1364工作組,因此可能會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)Verilog標(biāo)準(zhǔn)化工作,即IEEE1364-2005和IEEE1800,這也許會(huì)影響Verilog語言的標(biāo)準(zhǔn)化,破壞該語言的統(tǒng)一性。 SystemVerilog于2004年獲得了PAR(Project Authorization Request,項(xiàng)目授權(quán)請(qǐng)求)編號(hào),由IEEE開展的標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)已經(jīng)開始。據(jù)Accellera會(huì)長(zhǎng)丹尼斯·布羅菲(DennisB.Brophy)介紹,SystemVerilog預(yù)計(jì)將在2005年內(nèi)成為取消“P”字的IEEE正式標(biāo)準(zhǔn)。
作為兩大標(biāo)準(zhǔn)的硬件描述語言,VHDL和VerilogHDL的互操作性非常重要,曾經(jīng)VHDL和Verilog的相應(yīng)的國(guó)際組織VI(VHDL國(guó)際組織)、OVI(Open Verilog International,開放Verilog國(guó)際組織,1999年成立)努力協(xié)調(diào)VHDL和Verilog的互操作問題。2000年,VI和OVI這兩個(gè)擁有豐富標(biāo)準(zhǔn)制定程序經(jīng)驗(yàn)的組織合并成立了Accellera。Accellera正在進(jìn)行Assertion屬性描述語言“PSL”的標(biāo)準(zhǔn)化工作———IEEE1850,PLS預(yù)計(jì)也像SystemVerilog一樣在2005年內(nèi)成為IEEE標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 硬件描述語言與設(shè)計(jì)分析工具的接口標(biāo)準(zhǔn)
詳細(xì)設(shè)計(jì)階段包括面向給定工藝的詳細(xì)邏輯設(shè)計(jì)(RTL描述)和物理設(shè)計(jì)(版圖設(shè)計(jì))。邏輯設(shè)計(jì)階段創(chuàng)建和分析詳細(xì)的邏輯,進(jìn)行設(shè)計(jì)功能仿真、時(shí)序驗(yàn)證、可靠性分析以及給定邏輯的預(yù)布局及散熱分析、功耗估計(jì)。物理設(shè)計(jì)是在版圖設(shè)計(jì)規(guī)則和各種約束條件的指導(dǎo)下,設(shè)計(jì)的邏輯描述被物理綜合為具體的版圖數(shù)據(jù),對(duì)整個(gè)版圖的各種規(guī)則、寄生效應(yīng)和時(shí)序進(jìn)行分析(跨越設(shè)計(jì)層次、分層次互連模型、分層次寄生參數(shù)提取和建模的精確時(shí)序分析),對(duì)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和可靠性進(jìn)行分析和度量(信號(hào)質(zhì)量分析、能量網(wǎng)格分析、散熱分析、功耗分析)。
在這方面,有許多國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)在使用,包括EDIF(ElectronicDesignInterchangeFormat,電子設(shè)計(jì)交換格式,EDIF4.0.0現(xiàn)在已經(jīng)成為EDA標(biāo)準(zhǔn),許多EDA開發(fā)商如Mentor,Candence等都已采用。EDIF4.0.0實(shí)際上是EDA建模的新方法,為一種語言描述形式),CFIDR,PDEF,DEF,SPF,SDF等。EDIF,CFIDR和PDES(STEPAP210)都不同程度地處理邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)的結(jié)果。但是,目前還沒有適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)能夠類似EDIF的處理途徑以一致的方式用于邏輯連接,以支持基于文件的數(shù)據(jù);也沒有適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)能夠以一致的方式用于類似DR處理途徑的編程接口。對(duì)于芯片的物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)也沒有標(biāo)準(zhǔn),雖然EDIFPCB/MCM被MCMASEM聯(lián)盟選作MCM物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn),但用于MCM物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)需要在EDIF中繼續(xù)完善。CFI(CADFrameworkInitiative,CAD系統(tǒng)框架委員會(huì),1988年在美國(guó)成立)組織正在通過EDIF匯聚成標(biāo)準(zhǔn)信息模型(最終通過PDES匯聚成通用的信息模型)。
2.3 邏輯連接標(biāo)準(zhǔn)
開發(fā)通用核心信息模型主要目的之一是處理邏輯互連,所有與邏輯互連有關(guān)的詳細(xì)設(shè)計(jì)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都應(yīng)該是這個(gè)信息模型的一部分,這樣,各種各樣的工業(yè)信息模型就可以從這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)而來。
當(dāng)前業(yè)界使用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有EDIF,PCM/MCM,CFIDR等。EDIF綜合了多種格式中的最佳特性,1985年的EDIF1.0.0版本提供了門陣列、半導(dǎo)體集成電路設(shè)計(jì)和布線自動(dòng)化交換信息的格式,而后的EDIF2.0.0版本是不同EDA廠家之間交換設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)格式,EDIF4.0.0由EIA(Electronic Industries Association,電子工業(yè)協(xié)會(huì))發(fā)布為標(biāo)準(zhǔn),EDIF4.0.0成員大多是世界上著名的EDA供應(yīng)商及一些電子行業(yè)有影響力的協(xié)會(huì)等,主要由EIA,IPC,曼徹斯特大學(xué)(Universityof Manchester),Mentor Graphics,Solectron和Hadco Santa Clara等機(jī)構(gòu)與組織組成。CFI解決的是不同EDA廠家工具集成和實(shí)時(shí)通信問題,EDIF格式解決的是用不同EDA廠家工具完成設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)交流問題。
2.4 測(cè)試矢量標(biāo)準(zhǔn)
測(cè)試矢量標(biāo)準(zhǔn)既有許多正規(guī)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),又有許多事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn),正規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)包括WAVES(IEEE1029.1),DTIF(IEEE1029.4)以及新的DASC協(xié)議。事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)如SummtDesign,Teardyne,許多公司也建立了自己的內(nèi)部格式標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)試矢量規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)需要解決數(shù)字測(cè)試矢量如何從一種格式轉(zhuǎn)換為另一種格式的問題。
3.EDA系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)
EDA系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)(Framework)是一套配置和使用EDA軟件包的規(guī)范。目前主要的EDA系統(tǒng)都建立了框架結(jié)構(gòu),如Cadence公司的Design Framework,Mentor公司的Falcon Framework,這些框架結(jié)構(gòu)都遵守CFI組織制定的統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)??蚣芙Y(jié)構(gòu)能將來自不同EDA廠商的工具軟件進(jìn)行優(yōu)化組合,集成在統(tǒng)一環(huán)境之下,而且還支持任務(wù)之間、設(shè)計(jì)師之間以及整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)過程中的信息傳輸與共享,是并行工程和自頂向下設(shè)計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。
系統(tǒng)框架為各種EDA工具提供一個(gè)公用運(yùn)行操作環(huán)境的軟件系統(tǒng),包括程序庫、擴(kuò)展語言版本管理、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)流程管理、用戶界面等。通過框架,用戶可對(duì)各種EDA工具實(shí)施管理,掌握設(shè)計(jì)執(zhí)行過程,創(chuàng)建、組織和管理數(shù)據(jù)。EDA系統(tǒng)框架的基本內(nèi)容包括:數(shù)據(jù)模型及數(shù)據(jù)管理、設(shè)計(jì)方法管理、設(shè)計(jì)流程管理和用戶界面4部分。1993年CFI正式頒布了CFI1.0框架規(guī)范和相應(yīng)的規(guī)范遵從審核程序。CFI框架體系標(biāo)準(zhǔn)解決了實(shí)時(shí)的工具通信、工具嵌入方式和設(shè)計(jì)描述,使用戶能夠混合和匹配來自不同EDA廠家的工具,構(gòu)成集成的設(shè)計(jì)環(huán)境。
3.1 EDA工具間的通信標(biāo)準(zhǔn)
集成電路設(shè)計(jì)規(guī)模的擴(kuò)大、公司全球化的發(fā)展,要求EDA工具提供支持基于網(wǎng)絡(luò)的地理位置分散的開發(fā)環(huán)境,各應(yīng)用工具可以通過信息進(jìn)行交互,以組成橫跨世界范圍的網(wǎng)絡(luò)。通過最大化工具間的通信和協(xié)同工作能力來縮短設(shè)計(jì)周期,而不是連續(xù)的文件翻譯和整個(gè)設(shè)計(jì)部分的轉(zhuǎn)移。這要求EDA設(shè)計(jì)工具具有較高的獨(dú)立性,以獨(dú)立于其他的支持EDA的技術(shù)如產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)技術(shù),各種EDA工具能夠以特定的方式與PDM系統(tǒng)通信。
ToolTalk通信工具(包含在CDE中)已被CFI認(rèn)可作為工具間通信機(jī)制標(biāo)準(zhǔn)。然而,僅有通用的通信工具還不夠,各種應(yīng)用工具必須使用消息通用集進(jìn)行通信。CFI已經(jīng)開發(fā)了一個(gè)關(guān)于EDA消息字典的標(biāo)準(zhǔn)。CFI之所以推薦ToolTalk,也與EDA消息字典的擴(kuò)展有關(guān),ToolTalk工具能夠滿足在UNIX環(huán)境類中所有已知的要求。但是,為滿足運(yùn)行在Windows環(huán)境下與那些運(yùn)行在UNIX環(huán)境下的工具間進(jìn)行通信的需求、滿足工作環(huán)境提供協(xié)同工作能力的需求,ToolTalk工具還須進(jìn)一步發(fā)展。關(guān)于與工具集成,CFI工具封裝標(biāo)準(zhǔn)TES是現(xiàn)在這個(gè)領(lǐng)域僅有的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),為滿足EDA行業(yè)的需要,TES也在不斷發(fā)展和完善,目前已發(fā)展到可以支持將工具自動(dòng)封裝到CDE環(huán)境。CIF對(duì)傳輸接口(XTI)采用X/Open標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 EDA系統(tǒng)的擴(kuò)展語言標(biāo)準(zhǔn)
擴(kuò)展語言(ExtensionLanguage,EL)是大多數(shù)EDA系統(tǒng)和工具集的集成部分,用以給設(shè)計(jì)者和EDA集成工具提供擴(kuò)展其他工具的功能,流行的擴(kuò)展語言包括SKILL,AMPLE,基于設(shè)計(jì)的擴(kuò)展語言如CFI擴(kuò)展語言。另外,各種腳本語言也用于擴(kuò)展EDA系統(tǒng),例如PERL,TKTcl。EDA擴(kuò)展語言的多樣性導(dǎo)致使用擴(kuò)展語言實(shí)現(xiàn)EDA設(shè)計(jì)功能以及這些功能的維護(hù)、移植變得困難和昂貴。目前,由于EDA擴(kuò)展語言還沒有統(tǒng)一,EDA必須支持多種擴(kuò)展語言的并存。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,最終需要一種標(biāo)準(zhǔn)的EDA擴(kuò)展語言,該標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展語言的可重復(fù)性、可移植性、工藝性良好,易于被設(shè)計(jì)者和EDA集成工具使用。如今,CFI擴(kuò)展語言在一定程度上已經(jīng)作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展語言得到了廣大EDA工具和工具商的支持。PERL也很流行,很多EDA工具支持經(jīng)過API訪問PERL擴(kuò)展語言庫。
擴(kuò)展語言函數(shù)庫能夠?yàn)镋DA設(shè)計(jì)系統(tǒng)的對(duì)象和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)提供訪問接口,能夠給應(yīng)用程序開發(fā)人員和EDA集成工具及用戶提供一致的圖形用戶界面和一系列的應(yīng)用程序控件,與各種流行的擴(kuò)展語言包括CFI擴(kuò)展語言和PERL兼容。
3.3 設(shè)計(jì)對(duì)象命名標(biāo)準(zhǔn)
當(dāng)前很多設(shè)計(jì)工具可以使用命名慣例給EDA設(shè)計(jì)對(duì)象命名。然而,在某些工具供應(yīng)商的設(shè)計(jì)工具或系統(tǒng)中,這個(gè)名稱有很多限制(例如名稱的長(zhǎng)度或者名稱可用的字符集),而且名稱對(duì)象的命名規(guī)則在不同的工具供應(yīng)商之間、不同的應(yīng)用系統(tǒng)之間不盡相同,在由不同工具供應(yīng)商提供的多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜設(shè)計(jì)環(huán)境下,設(shè)計(jì)對(duì)象命名依然存在一些混淆,尤其是當(dāng)一些使用不同命名慣例的工具用于銜接緊密的設(shè)計(jì)循環(huán)的情況,于是產(chǎn)生了非常復(fù)雜的映射問題。為便于兼容與移植,需要新的設(shè)計(jì)對(duì)象命名標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)需要支持主要的設(shè)計(jì)對(duì)象命名慣例,并且支持與現(xiàn)有的設(shè)計(jì)工具的兼容,給出如何與現(xiàn)有命名慣例進(jìn)行轉(zhuǎn)化,能夠通過工具間通信進(jìn)行名字對(duì)象映射。
3.4 時(shí)序信息
0.35μm工藝下由于連線引起的延遲已經(jīng)占到總延遲的80%~90%,系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)常需要在早期即把時(shí)序設(shè)計(jì)作為設(shè)計(jì)的一部分,時(shí)序約束已經(jīng)成為一個(gè)關(guān)鍵約束。時(shí)序信息在分級(jí)和增量的基礎(chǔ)上可作為過程接口的形式被加以利用,當(dāng)前許多時(shí)序驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)工具實(shí)際上都與標(biāo)準(zhǔn)延遲文件(SDF,是一個(gè)包含了大批量時(shí)序信息的文件)進(jìn)行交互。處理SDF文件的工具將整個(gè)文件讀入并通過分別給出的連接關(guān)系或設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)描述與時(shí)序數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。現(xiàn)存的標(biāo)準(zhǔn)(如EDIF,CFIDR,AP210)還沒有正式數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)延遲計(jì)算語言(DCL)要求時(shí)序信息被當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)如SDF支持,對(duì)于SDF的擴(kuò)展應(yīng)加以監(jiān)控,以使得標(biāo)準(zhǔn)能夠包含必要的信息。
4.IP核標(biāo)準(zhǔn)化
隨著集成電路規(guī)模和復(fù)雜性的增大,基于IP復(fù)用技術(shù)的設(shè)計(jì)方法成為彌補(bǔ)設(shè)計(jì)生產(chǎn)效率和芯片密度之間的差距以及快速進(jìn)入市場(chǎng)最有效的方法。調(diào)查顯示,1995年掩模和設(shè)計(jì)的成本只占據(jù)整體的13%,而現(xiàn)在這個(gè)比例已升高到62%以上,IP在提高設(shè)計(jì)速度,降低成本中發(fā)揮著越來越重要的作用。“至2010年,IP的使用率將超過90%,基于IP的設(shè)計(jì)策略日益重要”。Synopsys的CTORaulCamposano博士表示,“而同時(shí)存在的問題是如何解決IP多樣性,這就需要建立標(biāo)準(zhǔn)的平臺(tái)和開放式的數(shù)據(jù)庫”。作為解決措施之一,業(yè)界正尋求通過建立IP標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)來克服這一棘手的問題。部分公司開始和代工廠合作提供更詳細(xì)的IP信息,或與EDA公司合作提供經(jīng)過驗(yàn)證的IP,盡管如此,IP的標(biāo)準(zhǔn)化仍然是個(gè)很大的問題。在IP核的使用過程中,來自不同廠商的IP集成于同一個(gè)芯片中時(shí),會(huì)帶來很多整合的問題,集成的效果難以達(dá)到理想狀態(tài)。
IP可用性、可復(fù)用性、質(zhì)量評(píng)估、建庫及IP交易需要統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來支持。國(guó)際上關(guān)于IP設(shè)計(jì)、可用性、可復(fù)用性及質(zhì)量評(píng)估及其標(biāo)準(zhǔn)化等從20世紀(jì)90年代后期開始,交易市場(chǎng)也初步形成。目前,在世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的主要國(guó)家和地區(qū),都相繼建立了IP/SoC設(shè)計(jì)、交易、管理的組織和機(jī)構(gòu),包括VSIA(美國(guó)),VCX(英國(guó)),D&R(法國(guó)),IPTC(日本),SIPCA(韓國(guó)),RAPID,臺(tái)灣SoC推動(dòng)聯(lián)盟等。這些組織積極進(jìn)行IP標(biāo)準(zhǔn)化工作,促進(jìn)了IP產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。IP/SoC的標(biāo)準(zhǔn)主要由VSIA(Virtual Socket Interface Alliance,虛擬插座接口聯(lián)盟)制定,目前VSIA已經(jīng)發(fā)布的IP核復(fù)用的各種文件中,包括8個(gè)規(guī)范、5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、4個(gè)分類法文件、一個(gè)質(zhì)量度量電子表格軟件以及其他幾個(gè)文件,主要是IP核的復(fù)用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、交付使用標(biāo)準(zhǔn)。
雖然IP核標(biāo)準(zhǔn)化取得了一定進(jìn)展,但I(xiàn)P核的設(shè)計(jì)及使用仍不盡人意,從標(biāo)準(zhǔn)化的角度來講,迫切需要解決IP核標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)性和可接受性問題。首先,因?yàn)镮P核標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立于具體器件、具體公司、具體工具、具體工藝,所以一方面標(biāo)準(zhǔn)的一些屬性過于細(xì)致,使設(shè)計(jì)者很難確定合適的值,但另一方面又有一些屬性不完備,不能很好地說明器件的特性。其次,目前多數(shù)IP核標(biāo)準(zhǔn)仍在試行階段,標(biāo)準(zhǔn)的推廣和用戶的認(rèn)可程度不盡人意。各個(gè)設(shè)計(jì)公司,尤其是大型的成熟公司都有自己的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn),行業(yè)組織推出的標(biāo)準(zhǔn)很難在這些公司內(nèi)部推廣。再次,目前在設(shè)計(jì)領(lǐng)域充斥著各種概念和術(shù)語,設(shè)計(jì)人員之間、以及公司之間使用的術(shù)語往往不一致,但這些術(shù)語的統(tǒng)計(jì)、確認(rèn)以及讓設(shè)計(jì)人員接受和認(rèn)可這些標(biāo)準(zhǔn)仍需要時(shí)間。最后,目前專門用于IP設(shè)計(jì)的工具仍是空白,大多數(shù)設(shè)計(jì)工具對(duì)IP核的設(shè)計(jì)、IP庫的管理和使用無能為力,IP的設(shè)計(jì)、管理和使用方面的標(biāo)準(zhǔn)化有待發(fā)展。
隨著超大規(guī)模集成電路和系統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)的發(fā)展,EDA工具制造商正在盡力提高邏輯抽象的層次,EDA也向更高級(jí)的描述語言和全集成的驗(yàn)證環(huán)境、以及如何將模擬功能集成到數(shù)字電路中、分層次設(shè)計(jì)方法和增量處理等方向發(fā)展。EDA設(shè)計(jì)、測(cè)試、封裝等多個(gè)環(huán)節(jié)密不可分,EDA標(biāo)準(zhǔn)化范疇很大,本文只粗淺地介紹了其中的部分內(nèi)容。
EDA標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)取得了很大進(jìn)展,但相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和亟待發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)依然很多,迫切需要EDA行業(yè)廣泛參與并達(dá)成一致,代工廠、工具供應(yīng)商和芯片設(shè)計(jì)師加強(qiáng)彼此聯(lián)系與協(xié)作。EDA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也產(chǎn)生了新的標(biāo)準(zhǔn)化問題,如代工工藝設(shè)計(jì)流程套件(PDKs)的標(biāo)準(zhǔn)化等。
DFM(可制造性設(shè)計(jì))已經(jīng)出現(xiàn)動(dòng)向。EDA標(biāo)準(zhǔn)化團(tuán)體美國(guó)Si2(Silicon Integrated Initiative)和半導(dǎo)體制造設(shè)備業(yè)界團(tuán)體SEMI(Semiconductor Equipmentand Materials Institute,導(dǎo)體設(shè)備暨材料協(xié)會(huì))已經(jīng)展開合作,開始建立“Designto Manu facturing Coalition(設(shè)計(jì)與制造的統(tǒng)一)”的DFM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái),SEMI的數(shù)據(jù)模型“Universal Data Model(UDM,通用數(shù)據(jù)模型)”和Open Access正逐漸成為事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。Si2制定的“LEF(Library Exchange Format),DEF(Design Exchange Format)”也在成為更加完善的工業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。此外,Si2也正致力于IP有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。
無論是EDA的使用還是EDA工具本身,我國(guó)與先進(jìn)國(guó)家相比都有很大差距。EDA標(biāo)準(zhǔn)化工作在我國(guó)剛剛起步,我國(guó)有龐大的市場(chǎng)需求和高的增長(zhǎng)速度,同時(shí)還有后發(fā)優(yōu)勢(shì),這是我國(guó)EDA發(fā)展的楔機(jī)。在EDA標(biāo)準(zhǔn)化方面,目前主要應(yīng)采用國(guó)際和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn),一方面引進(jìn)和轉(zhuǎn)化適用的標(biāo)準(zhǔn),更重要的是加強(qiáng)轉(zhuǎn)化后標(biāo)準(zhǔn)的宣傳和推廣,通過標(biāo)準(zhǔn)化工作促進(jìn)我國(guó)EDA及集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
特別推薦
- 電源中的分壓器
- 貿(mào)澤電子為電子設(shè)計(jì)工程師提供先進(jìn)的醫(yī)療技術(shù)資源和產(chǎn)品
- 讓汽車LED照明無死角,LED驅(qū)動(dòng)的全面進(jìn)化
- 豪威集團(tuán)推出專為無LED閃爍的汽車攝像頭設(shè)計(jì)的全新1200萬像素圖像傳感器
- 貿(mào)澤開售Microchip WBZ350射頻就緒多協(xié)議MCU模塊
- 大聯(lián)大品佳集團(tuán)推出基于聯(lián)發(fā)科技的AI識(shí)別與檢測(cè)方案
- Kioxia推出適用于云端和超大規(guī)模環(huán)境的PCIe 5.0 NVMe EDSFF E1.S SSD
技術(shù)文章更多>>
- 克服碳化硅制造挑戰(zhàn),助力未來電力電子應(yīng)用
- 實(shí)現(xiàn)不間斷能源的智能備用電池第五部分:輔助電源系統(tǒng)
- 關(guān)于汽車48V電氣架構(gòu),這些趨勢(shì)值得了解
- 貿(mào)澤電子為電子設(shè)計(jì)工程師提供先進(jìn)的醫(yī)療技術(shù)資源和產(chǎn)品
- 電源中的分壓器
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
感應(yīng)開關(guān)
高頻電感
高通
高通濾波器
隔離變壓器
隔離開關(guān)
個(gè)人保健
工業(yè)電子
工業(yè)控制
工業(yè)連接器
工字型電感
功率表
功率電感
功率電阻
功率放大器
功率管
功率繼電器
功率器件
共模電感
固態(tài)盤
固體繼電器
光傳感器
光電池
光電傳感器
光電二極管
光電開關(guān)
光電模塊
光電耦合器
光電器件
光電顯示