Barcelona新模擬IP: 硅驗證可綜合定制IP
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Barcelona公司成立于1999年，是可綜合全定制模擬電路的領(lǐng)先供應商，憑借其強有力的設計技術(shù)提供獨特半導體模擬硅驗證IP。Barcelona推出一種新模擬IP——硅驗證可綜合定制IP，該方案能為半導體公司提供靈活、高效、可升級的定制IP塊，是近三十年來(lái)首次對模擬設計過(guò)程的極大改善。Barcelona新方案的構成包括提供友好界面和設計方案的PradoTM綜合平臺，以及插入Prado平臺、可輸出特定類(lèi)型模擬電路的單功能或多功能半導體過(guò)程特定IP工具引擎。該工具可為設計者提供函數、布局和詳細過(guò)程模型，實(shí)現高效、準確的合成定制模擬電路設計。MirTM是Barcelona首要的工具之一，可以產(chǎn)生時(shí)鐘合成和相同邏輯的同步，對實(shí)現電路的時(shí)鐘倍頻和分頻、減小抖動(dòng)以及抑制傾斜有重要作用。Prado平臺將基于方程的合成技術(shù)和簡(jiǎn)單用戶(hù)界面結合在一起，自動(dòng)完成設計步驟，可大大縮短開(kāi)發(fā)周期。完全定制IP 引擎(如Miró, Prado)，能求解數千個(gè)參數、電路約束和分布條件，從而合成最佳模擬電路，并生成包括轉化模型、數據表、網(wǎng)絡(luò )鏈表和GDII等必要文檔。
隨著(zhù)對模擬電路需求的增加，而模擬設計人員數量和實(shí)際生產(chǎn)力的低下，是整個(gè)行業(yè)面臨的主要瓶頸。當半導體公司紛紛爭奪其所需的模擬IP，對模擬電路需求的不斷增加，許多公司的作法是，購買(mǎi)預先設計好的硬IP塊或設計定制IP塊。
硬模擬IP
有些半導體公司通過(guò)從其他廠(chǎng)商或知識產(chǎn)權公司購買(mǎi)其知識產(chǎn)權來(lái)獲得模擬電路。這些硬IP都提前被設計好了，適用于大多數的電路設計。這個(gè)選擇具有價(jià)格便宜、容易獲得、風(fēng)險小、不需要自己的模擬專(zhuān)家等優(yōu)點(diǎn)。
然而，購買(mǎi)硬IP存在一些問(wèn)題，不能滿(mǎn)足新的工業(yè)對模擬電路的需求。最明顯的，硬IP很少能滿(mǎn)足特定要求，且不能改造，迫使半導體公司采用折中的方案，往往降低了芯片性能。例如，一個(gè)公司可能需要一個(gè)200MHz的鎖相環(huán)路，但是只能找到300MHz的PLL，為了適應300MHz，時(shí)鐘頻率需要增加，從而使芯片浪費更多的功率，需要更昂貴的封裝。簡(jiǎn)言之，硬IP有靈活性差、芯片性能的次優(yōu)性、對模擬設計專(zhuān)家的依賴(lài)性強和開(kāi)發(fā)周期長(cháng)等缺點(diǎn)。
定制IP
當前，所有的模擬設計都遵守同樣的過(guò)程，一個(gè)近三十年來(lái)幾乎沒(méi)有改變的過(guò)程。這種傳統的模擬設計過(guò)程需要多次的反復來(lái)完成一個(gè)設計，而且，這種過(guò)程并不能產(chǎn)生最佳結果。設計者在確定了整體水平的需求后，便開(kāi)始了這一反復性的工作。根據需求，他選擇一個(gè)體系結構或布局作為開(kāi)始點(diǎn)；然后，根據這一滿(mǎn)足特定需求的結構體系或布局，選擇元器件的規模和價(jià)值。為了做到這些，設計者為電路建立一個(gè)簡(jiǎn)單的數學(xué)模型，然后用仿真工具(如Spice)測試每個(gè)設計的性能列表。要找到一個(gè)滿(mǎn)足要求的設計，往往需要反復地改變設計變量，任務(wù)非常困難。
為了加速此反復過(guò)程，設計者求助于計算機編程來(lái)確定設計變量。然而，由于問(wèn)題的大小和很長(cháng)的仿真時(shí)間與有些模擬模塊有關(guān)，這一方法在減少設計時(shí)間方面并不十分成功。有經(jīng)驗的設計者構建高質(zhì)量的解析模型，這使他們不僅獲得較好的初始設計，而且能夠洞悉規范如何折中，但這種專(zhuān)業(yè)技能來(lái)源于多年的實(shí)踐經(jīng)驗。
定制IP實(shí)現了更接近用戶(hù)的指定需求，但仍存在一些缺點(diǎn)，如非最佳性、靈活性差、開(kāi)發(fā)周期長(cháng)。
可綜合定制IP：更完美的選擇
Barcelona新技術(shù)使半導體公司能夠生成針對特定應用的優(yōu)化定制IP塊，具有可升級性、靈活、高效等特點(diǎn)，該方案是三十年來(lái)首次對模擬設計過(guò)程的極大改善。
Barcelona的方案平臺可以使設計者快速設計出符合要求的電路，其關(guān)鍵技術(shù)存在于方案之中，因此該方案使更多的設計人員和工程師受益。同時(shí)，也為半導體公司提供了一種可以滿(mǎn)足以下各種要求的模擬IP：
用戶(hù)化：Barcelona提供的定制電路可以滿(mǎn)足用戶(hù)的具體要求。
最優(yōu)化：Barcelona的幾何規劃使設計電路實(shí)現可行性和達到最優(yōu)化。
靈活性：允許對從概念到tapeout的每個(gè)具體步驟進(jìn)行修改。
升級性：新的設計人員也能設計出極好的電路，允許利用多種芯片進(jìn)行升級。
可靠性：系統輸出驗證后的硅設計(silicon-ready designs)。
快速性：使設計過(guò)程自動(dòng)化，使設計者在幾個(gè)小時(shí)或幾天內即可獲得可靠的電路設計。
具有以上特征的方案能為半導體公司的特定應用提供更優(yōu)產(chǎn)品，而無(wú)需再折中設計從而降低性能。除此之外，還能解決公司高級和系統級工程設計人員緊缺的問(wèn)題。
Barcelona設計系統是如何把一個(gè)幾十年來(lái)一直需要花費幾個(gè)月的設計過(guò)程變?yōu)橹恍鑾字苌踔翈滋爝^(guò)程的呢？看起來(lái)好像魔法，但它的一切其實(shí)都是數學(xué)問(wèn)題。Barcelona系統的引擎求解了一整套的方程，這些方程把性能特性和物理特性，比如晶體管尺寸、布局、聯(lián)接等聯(lián)系起來(lái)，考慮了一系列復雜的變量，包括所有的電壓和溫度條件、噪聲情況、阻抗變化、電路特性以及過(guò)程特性。整個(gè)過(guò)程的關(guān)鍵是：Barcelona的解決方案同時(shí)考慮到所有這些不同的特性，從而建立一個(gè)精確而可靠的電路。
傳統模擬電路設計過(guò)程的一個(gè)主要缺點(diǎn)是，設計者無(wú)法知道他們所設計的電路從應用角度來(lái)講是否為最佳的，Barcelona的設計方案則可以很好地解決這一問(wèn)題?！?/span>
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