抓住晶圓代工和汽車(chē)電子的市場(chǎng)機遇

　　“面向晶圓代工廠(chǎng)的自動(dòng)化軟件和汽車(chē)電子市場(chǎng)是MentorGraphics的利基市場(chǎng)，我們不但有全套的自動(dòng)化設計軟件，而且我們還有其它EDA公司所沒(méi)有的實(shí)時(shí)操作系統Nucleus，這讓我們在滿(mǎn)足客戶(hù)需求方面更加得心應手?！?/P>

　　近日，MentorGraphics公司亞太區技術(shù)總監張維德借參加“EDATechForum(EDA技術(shù)論壇)”之際，接受了EDNChina采訪(fǎng)。張維德表示，在由制造大國轉向創(chuàng )新大國的過(guò)程中，中國的電子產(chǎn)業(yè)扮演著(zhù)至關(guān)重要的角色，而芯片的設計和制造又占據著(zhù)電子產(chǎn)業(yè)的核心地位。但是要完成復雜程度遠遠超過(guò)人力所及范圍的芯片設計和制造，各種各樣的EDA工具是必不可少的。

　　EDNChina：各個(gè)EDA廠(chǎng)商都看好中國市場(chǎng)，您認為市場(chǎng)機會(huì )在哪里，Mentor的競爭優(yōu)勢體現在哪些方面?

　　張維德：中國EDA市場(chǎng)的機遇來(lái)自以下幾個(gè)方面。首先是跨國公司的研發(fā)轉移，包括人才、資金和技術(shù)的轉移，并且帶來(lái)了更先進(jìn)的設計方法，也給我們帶來(lái)了很多新的生意。要滿(mǎn)足跨國公司在技術(shù)水平上的高要求，Mentor等EDA廠(chǎng)商必須加大人力的投入和提高技術(shù)支持的能力，必須要提供與歐美、日本一樣水準的技術(shù)支持服務(wù)。

　　其次是來(lái)自晶圓代工廠(chǎng)。芯片的制造過(guò)程極為復雜和精密，必須用自動(dòng)化軟件才可能實(shí)現。此外，生產(chǎn)所用的光刻機等儀器設備動(dòng)輒就要幾百萬(wàn)美元，每升級一次工藝就更換一次設備的巨額開(kāi)支是代工廠(chǎng)所無(wú)法承受的。Mentor可以用軟件技術(shù)來(lái)延長(cháng)制造設備和儀器的壽命，從而大大節省代工廠(chǎng)的資本開(kāi)支。以光刻機為例，把193nm的光刻機用在90nm的晶圓上，會(huì )因為光線(xiàn)的繞射問(wèn)題使曝光成像的版圖與設計差得很遠，無(wú)法使用。Mentor的光學(xué)接近效應修正軟件OPC(OpticalProximityCorrection)會(huì )用模型的方式進(jìn)行反向設計修正，即根據想要的設計結果，考慮光線(xiàn)的繞射問(wèn)題，計算出曝光底片的版圖，這樣就可以在新工藝中使用老設備。這對代工廠(chǎng)來(lái)說(shuō)實(shí)在是一個(gè)非常劃算的生意。

　　EDA業(yè)界的一個(gè)熱門(mén)話(huà)題是DFM，即如何保證設計能夠在各個(gè)代工廠(chǎng)的工藝條件下被正確地生產(chǎn)出來(lái)。這個(gè)問(wèn)題解決不好，硅片的良率就會(huì )很低，特別是在90nm和以下的工藝條件下，這個(gè)問(wèn)題更為嚴重。Mentor新購并的Sierra物理綜合布局布線(xiàn)加上Calibre系列物理驗證工具能夠在布局布線(xiàn)的時(shí)候就解決主要DFM問(wèn)題，避免在后端完成設計后再做大幅修改。

　　芯片設計的一個(gè)問(wèn)題是越來(lái)越多的各種模式(modes)和邊界條件(cornercases)。如常見(jiàn)的模式就有正常模式、待機(Standby)模式、睡眠模式，這些模式和邊界條件加起來(lái)會(huì )有幾十種之多。其它廠(chǎng)商的工具常常只能針對一種模式和邊界條件進(jìn)行優(yōu)化，而Mentor的布局布線(xiàn)工具可以把這些情況統籌分析，找出相對均衡的一次性解決辦法。

　　憑借這些優(yōu)勢，Mentor贏(yíng)得了中芯國際的信任，從DesignKit到DRCSign-Off、OPC/RET和DFM，中芯國際在最先進(jìn)工藝中全部采用了Mentor的流程。這些領(lǐng)先的代工廠(chǎng)采用Mentor的產(chǎn)品還會(huì )起到示范作用，他們的客戶(hù)即IC設計公司也是我們的客戶(hù)，這些IC設計公司受到代工廠(chǎng)的影響后會(huì )轉而采用我們的工具。

　　EDNChina：Mentor針對汽車(chē)電子市場(chǎng)推出了一系列的開(kāi)發(fā)工具，Mentor的出發(fā)點(diǎn)和這些產(chǎn)品的特點(diǎn)是什么?

　　張維德：汽車(chē)電子在整個(gè)電子產(chǎn)業(yè)中是增長(cháng)最快的部分之一。根據StrategyAnalytics對中國市場(chǎng)的研究表明，從2004年到2015年，中國市場(chǎng)的復合年增長(cháng)率將保持在21.6%。賽迪顧問(wèn)對國內市場(chǎng)的調查顯示，汽車(chē)電子占整車(chē)成本的比例在穩步增長(cháng)，這個(gè)比例在2002年約為7%，預計到2010年會(huì )超過(guò)40%。與此相對應的是，中國汽車(chē)電子企業(yè)缺乏研發(fā)平臺，沒(méi)有形成標準化設計和嚴格的質(zhì)量審核體系;零部件企業(yè)和整車(chē)企業(yè)之間缺乏有效的溝通;以自頂向下的網(wǎng)絡(luò )設計為例，根據整車(chē)系統配置需求開(kāi)展項目合作的商業(yè)模式?jīng)]有完全建立起來(lái)。

　　而實(shí)際需求是，一款新車(chē)型要在兩年甚至低于兩年的時(shí)間內推出，而且要增加越來(lái)越多的ECU和線(xiàn)束線(xiàn)纜，再加上安全和效率問(wèn)題，必須借助軟件工具才有可能實(shí)現。Mentor為此開(kāi)發(fā)了全方位的汽車(chē)電子電氣研發(fā)平臺，包括ECU硬件設計的PCB工具、ECU功能仿真分析的SystemVision、線(xiàn)束線(xiàn)纜設計的CableHarnessSystem平臺和網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)化設計的Volcano平臺。Volcano中有一個(gè)功能叫VehicleNetworkArchitect，可以實(shí)現自頂向下的網(wǎng)絡(luò )設計、根據整車(chē)網(wǎng)絡(luò )配置的需要、在零部件樣品實(shí)現前、分析和優(yōu)化整車(chē)網(wǎng)絡(luò )的設計。SystemVision還可以對機械系統和電子系統進(jìn)行協(xié)同仿真，能夠從MatLab中導入數據和算法。

　　在Mentor的研發(fā)平臺里，整車(chē)電子系統的配置需求是第一位的，并作為系統設計的輸入。研發(fā)平臺負責對整個(gè)系統進(jìn)行規劃設計，并輸出相應的配置。在整車(chē)需求的牽引下，不再需要零部件廠(chǎng)商提供樣機，在設計初期就可以對系統設計進(jìn)行很好的驗證。

　　開(kāi)發(fā)汽車(chē)電子產(chǎn)品不是用一兩個(gè)簡(jiǎn)單的仿真工具就可以解決的，Mentor的完整工具鏈可以幫助客戶(hù)實(shí)現自頂向下的系統設計。上汽榮威等自主品牌的電子系統就是用Volcano設計的，韓國現代、Ford及Volvo也都是Mentor的用戶(hù)。

　　EDNChina：低功耗設計是目前IC設計的焦點(diǎn)之一，Mentor對低功耗設計提出了哪些解決方案?

　　張維德：IC設計中一個(gè)重要趨勢是低功耗設計。低功耗設計在實(shí)現階段只能有10%～15%的影響，若要有大幅改善，低功耗設計要在架構設計階段，即編寫(xiě)C和C++代碼、設計算法和功能的階段就予以考慮，要在這個(gè)階段就對芯片的實(shí)際功耗進(jìn)行仿真。否則到芯片設計的后端再進(jìn)行修改，不但收效甚微，而且代價(jià)高昂。在整個(gè)設計過(guò)程中，必須要有高階的綜合法，從C開(kāi)始綜合，一直到門(mén)級，才能把功耗算得清楚，也要有高階的功能驗證隨之配合。Mentor針對低功耗的設計支援UPF工作流程，利用高階綜合(CatapultC)找出最省電的架構，并利用先進(jìn)的驗證方式(QuestaandOVM)在設計初期就完成低功耗設計的驗證。針對設計的實(shí)現，Mentor最近剛剛花了9000萬(wàn)美元買(mǎi)下了Sierra公司，該公司的低功耗技術(shù)是一個(gè)強項，能夠針對多電壓布局布線(xiàn)做出最好的實(shí)現。

　　根據統計，驗證的工作占整個(gè)開(kāi)發(fā)流程的三分之二。針對此點(diǎn)，Mentor有一系列的工具來(lái)解決復雜度與日俱增的驗證問(wèn)題，從一個(gè)系統級設計的建模與驗證，在此平臺上，設計者可以進(jìn)行軟硬件功能劃分，結構性功能分析，然后再將每單一模塊，通過(guò)C綜合的方式產(chǎn)生RTL級代碼，再經(jīng)由軟硬件系統驗證的方式加以驗證。此時(shí)，通過(guò)操作系統，可以具體地驗證整個(gè)嵌入式系統，然后再利用Mentor的FPGA和PCB的工具，做出原型板，調試整個(gè)系統。

　　EDNChina：各EDA公司都有自己的特色產(chǎn)品，但Mentor卻有其它公司所沒(méi)有的一個(gè)特殊產(chǎn)品，這就是實(shí)時(shí)操作系統Nucleus。Mentor對Nucleus的定位是怎樣的?

　　張維德：根據我們的調查，在一個(gè)典型的SoC設計中，軟件跟硬件工程師的比例約為3:1。因此，Mentor的做法是不僅提供相對應的IP，而且要幫助客戶(hù)利用Nucleus等工具將IP整合到系統中。除此以外，Mentor也提供一個(gè)針對手機的平臺InflexionPlatform，包括驅動(dòng)和軟件代碼，客戶(hù)可以在此架構中用Mentor提供的API去定制手機接口，借此驗證整個(gè)系統，實(shí)現差異化設計。Mentor也提供一個(gè)虛擬平臺，設計者可以在實(shí)體驗證前(FPGA)，在一個(gè)以軟硬件協(xié)同驗證的環(huán)境里，經(jīng)由boot整個(gè)操作系統，去驗證整個(gè)設計。最后再經(jīng)由Nucleus所提供的開(kāi)發(fā)系統去進(jìn)行實(shí)體驗證。

　　Nucleus會(huì )跟Mentor其它產(chǎn)品做更緊密的結合，其中包括軟硬件協(xié)同驗證環(huán)境、虛擬平臺的驗證、IP的整合以及驅動(dòng)軟件的提供、硬件原型板的調試(ICE)、多核的調試、軟件效能的評估。例如，Nucleus與Volcano在汽車(chē)電子產(chǎn)品當中用得就非常好。

　　EDNChina：Mentor對自己在中國市場(chǎng)的前景有什么規劃?

　　張維德：很多國際大公司都把設計等方面的工作轉移到中國，而這些流程正好是Mentor的強項。中國的發(fā)展會(huì )是Mentor全球發(fā)展戰略中，最快也是最重要的一環(huán)，Mentor不但在技術(shù)上做好了準備，在售后服務(wù)方面，Mentor也得到了用戶(hù)的贊譽(yù)和認可。為了加速技術(shù)的轉移，我們翻譯出版了很多技術(shù)資料和書(shū)籍，并與很多大學(xué)開(kāi)展了教育訓練計劃、針對性的產(chǎn)品推廣計劃，在DFM、驗證技術(shù)和整車(chē)設計上將繼續保持領(lǐng)先，加上跨越式(leapfrog)的布局布線(xiàn)工具，Mentor在中國市場(chǎng)的成長(cháng)是可以預期的。Mentor也會(huì )為中國企業(yè)提供長(cháng)期有力的支持，幫助這些企業(yè)實(shí)現產(chǎn)品和技術(shù)上的不斷創(chuàng )新。