Anonim

Nykyään kasvavien ja monimutkaisten digitaalisten IC- ja SoC-laitteiden kehittäminen on tulossa kustannustehokkaaksi teknisten resurssien ja kehitysajan suhteen. Mikroprosessorin, grafiikkaprosessorin tai verkko-ohjaimen edistyneiden toimintojen pakkaaminen vain 18 millimetrin etäisyydellä olevaan piimuoviin on monimutkainen yritys, joka voi edellyttää 50 hengen suunnittelutiimiä ja jopa neljä miljoonaa riviä HDL-koodia. Näissä monimutkaisissa malleissa tehon hallinnasta ja minimoimisesta on tulossa valtava haaste.

Samaan aikaan puolijohdetuotantolaitteiden ajamiseen tarvittavan naamarisarjan kustannukset ovat yli miljoona dollaria. Maskinjoukon luomisen jälkeen löydetyt virheet lisäävät kustannuksia vähintään miljoonalla dollarilla.

Nykyinen sirukehitysprosessi on täynnä aukkoja, jotka voivat viivästyttää aikatauluja ja johtaa suuriin odottamattomiin kustannuksiin. Perinteiset EDA-myyjät väittävät tarjoavansa lukuisia työkaluja ongelmien ratkaisemiseksi. Näiden pistetyökalujen suorittamiseen tarvittava aika ja heikkojen tulosten laatu lisäävät sirujen suunnittelun kustannuksia entisestään.

n

Eilinen suunnittelumenetelmä ei yksinkertaisesti ole tehtävänä tuottaa malleja tehokkaasti, ajallaan ja virheetömästi. On selvää, että 65 nanometrin ja sitä alempien lämpötiloissa on kehitettävä vallankumouksellinen suunnittelumenetelmä, joka yhdistää edistyneitä tekniikoita.

Ainoa toteutettavissa oleva menetelmä, jolla voidaan vastata nykypäivän suunnittelu-, kustannus- ja markkinoille saattamisen haasteisiin, on piikokoelma. Tämä konsepti otettiin käyttöön useita vuosia sitten, mutta sitä ei koskaan toteutettu täysin integraation puutteen ja puutteellisten algoritmien takia. Nykyään on saatavilla kaikki tarvittava tekniikka piikokoonpanon mahdollistamiseksi.

Mikä on piikokoonpano?
Sirun suunnittelun alussa luodaan malli korkealla abstraktiotasolla, jota kutsutaan rekisterinsiirtotasoksi (RTL). Kun tämä esitys on varmennettu, käytetään erilaisia ​​työkaluja sen muuntamiseksi muotoon, joka tunnetaan nimellä GDSII. Tämä viittaa tiedostomuotoon, jota käytetään valokuvien peittämiseen, joita puolestaan ​​käytetään luomaan IC.

Termi ”piikokoelma” tarkoittaa työkalua tai työkalusarjaa, jolla on kyky ottaa mallia kuvaava RTL ja luoda vastaavat GDSII-tiedostot automaattisesti. Tämä tarkoittaa, että piikääntäjän on otettava hallinta suunnitteluprosessin kaikista prototyypeistä ja fyysisistä toteutusosuuksista, mukaan lukien synteesi, pohjapiirros ja paikka-ja reitti, sekä vastaava teho, ajoitus ja signaalin eheys (SI). analyysimoottorit.

Ongelmia perinteisten suunnitteluympäristöjen kanssa
Perinteiset suunnitteluvirrat ovat joko erillisten työkalujen klusteria tai käyttävät yhteistä tietokantaa. Kumpikaan näistä lähestymistavoista ei pysty riittävästi käsittelemään tehoa, signaalin eheyttä tai muita monimutkaisia ​​haasteita. Yhden ongelman ratkaiseminen erikseen voi johtaa uusien ongelmien esiintymiseen eri alueilla, ja tuloksena olevat iteraatiot tekevät tämän tyyppisestä suunnitteluympäristöstä sopimattomana piin kokoamisen perustana. Nykypäivän hierarkkiset ratkaisut ovat palapala, joka kattaa kappaleiden tason ratkaisut.

Korkeampi automaatio tuottavuuden parantamiseksi merkittävästi on välttämätöntä. Tämä ei ole mahdollista perinteisissä virtauksissa, joissa vastuu suuresta osasta virtausta ja sen automatisoinnista ei ole olennainen osa järjestelmää.

Nykyaikaiset suunnitteluympäristöt helpottavat piin koostumusta
Todellisen piikokoonpanon ydinvaatimus on nykyaikainen suunnitteluympäristö, joka perustuu yhteiseen datamalliin, jossa kaikilla toteutus- ja analyysimoottoreilla on samanaikainen pääsy kaikkiin suunnitteluun liittyviin tietoihin.

Seuraava iso askel on ottaa tällainen moderni suunnitteluympäristö ja laajentaa sitä kyvyllä suorittaa tosi “painonappinen” piikokoelma, joka hyväksyy vahvistetun suunnittelun tulona ja tuottaa GDSII: n tulosteena. On odotettavissa, että tämä vähentäisi suunnittelusyklin toteutusosuuden tyypillisestä 26 viikosta vain kahteen viikkoon!

Todellisuudessa tällä hetkellä ei ole saatavana täysin toimivia piin kokoamisratkaisuja, mutta jotkut alan tarkkailijat ennustavat, että todellinen piikokoelma voi tulla saataville 18–24 kuukauden kuluessa. Pian tällainen työkalu toteutetaan ja se vähentää dramaattisesti sekä uusien integroitujen IC-mallien kustannuksia että markkinoille tulon aikaa.