EDA工具为芯片的低功耗设计带来什么帮助?

2008年7月15日，由EDA软件供应商Cadence主办的CDNLive技术研讨会在北京举行。CDNLiVe是探讨IC设计技术与EDA软件技术发展的一次盛会。Cadence公司总裁兼CEOMichael J．Fister、CTO Ted Vucurevich、亚太区总裁居龙等多位公司高层管理人员出席了会议，同时，会议还邀请了半导体产业链上各个方面的代表参加了会议和高峰论坛，如中芯国际、ARM公司、香港科技园和香港应用科学研究院、北京大学等公司或机构的专家。正如目前业内举办的每一次技术研讨会都离不开绿色环保和节能一样，这次的CDNLive大会将绿色节能作为核心主题进行讨论。

作为半导体产业链上至关重要的一环，在当今节能环保已成为全世界共同关注的焦点问题的背景下，EDA软件提供商如何通过他们创新性的软件产品和服务为半导体设计带来功耗和节能上的优化？如何帮助IC设计公司更好地迎接设计上的挑战、加快产品上市时间？在CDNLive大会上，我采访了Cadence公司亚太区总裁居龙先生。在大会开幕式上，居龙先生就在演讲中提出了Cadence目前面向中国IC行业的目标和口号：节能、创新、和谐、共赢。节能就是lC设计要提高低功耗设计的能力，这是整个产业的基础技术；创新是EDA整个行业的职责，把自己研发人员创新的结景带给IC设计公司，帮助他们创新；第三，有了创新的技术和工具，就要把他们整合在一起，和谐运作，同时，EDA产业是整个半导体设计界的一部分，帮助客户实现完整的解决方案，把EDA工具和IP等结合在一起，达成生态环境下的和谐：最后和客户实现共赢，和整个产业实现共赢。

EDA为低功耗设计做出贡献

对于低功耗设计的观点，之前我所得到的信息都是来自芯片厂商。如何从芯片架构上进行创新，以降低芯片和系统的功耗，是芯片设计者的努力目标。从EDA工具的角度，能给芯片的低功耗设计带来什么帮助呢？

居龙先生称，Cadence从五年前就开始注意到低功耗设计的需求，并开始了这方面的设计。低功耗设计对于EDA软件来说相当于从头到尾地重新调整设计理念。居龙先生强调，低功耗的设计方法必须重新改变整个工具结构，而不是增加一项功能进去。Cadence将各个产品线的专家、技术整合起来，在三年前成立了一个专门针对低功耗设计的团队，力求从前端到后端，从逻辑设计、物理设计到布线或合成等，都要将低功耗考虑进去。最后诞生了一套低功耗的设计方法，称为通用功率格式（CPF），根据可供通讯的功率格式在每个设计流程的环节、所需要的工具上做功耗的分析、计算和模拟。这种省电的方法理论已经存在很多年了，但怎么实现还是一个问题。Cadence现在把这些低功耗的理论做成可实现的低功耗的设计方法，放进工具中，每个工具之间用同样的方法计算和分析功耗。据说，用低功耗流程做一个设计和普通的流程相比，至少可以降低功耗达到50％，甚至更高。与此同时，Cadence也在积极地与设计链上各个环节的公司合作，比如IP公司、代工厂及设计服务公司。

EDA帮助缩短产品上市时间

除功耗外，产品上市时间也是设计者们最关注的问题之一。如何帮助设计者的产品尽快上市，EDA工具也将起到关键的作用。对于EDA工具厂商来说，首先要能在技术上提供最先进的点工具，技术就是算法，算法是不是很准确，速度是不是很快，是不是能够把物理现象跟一些系统的设计复杂性考虑进去，简化整个设计：其次，能够把这些点工具整合起来，形成一个打通的流程，如把客户端整合在一起，把数字设计和模拟设计整合在一起，然后把整套流程整合起来；再次，EDA厂商还要把自己的工具流程和IP公司、代工厂的IP库结合在一起，这样才能够提供一个完整的方案，比如客户需要的IP怎么放进去，怎么设计、怎么验证，怎么和自己设计的电路整合在一起，这方面EDA工具也可以提供帮助；接下来，EDA厂商还要继续提供很好的培训、技术支持和设计服务。因为EDA工具使用起来难度比较大，必须要做大量的充足的培训、技术支持和设计服务才能够让用户比较顺利的接受和使用。这四大重点是EDA厂商要帮助客户加快上市时间所必须具备的能力和要做的工作。

EDA工具最关键的特点就是要了解这些工艺的物理现象，把这些物理现象简化成在设计当中可以用的程序，也就是仿真。在设计阶段就考虑到进入工艺流程以后可能面临的问题，把复杂工艺的制造用算法提炼出来，仿真出来，让设计的时候可以考虑到这些可能存在的问题和风险。所以没有EDA就不可能有代工厂，也就没有Fabtess商业模式的出现和盛行。

EDA帮助中国IC产业实现共赢

IC设计业务和制造业务向亚太地区的转移和外包已经成为一个全球性的趋势。但在IC设计业务的外包上，还主要集中在印度，其研发人员的数量和设计的难度远远超过中国。中国IC设计业面临着什么样的挑战和问题，EDA厂商该如何帮助中国IC设计业进步呢？居龙先生给出了他的观点。

目前国内IC设计产业正处在一个很关键的时期，有市场的机遇，但也存在很多挑战。人才、技术、资金都非常重要。人才不仅包括设计人才，还有管理人才和行销人才。在管理上同国外的公司和中国台湾的公司相比，则较为薄弱，经验不足。相反，技术和资金的取得相对来讲没有这么困难。

另外，国内IC设计面临的挑战还包括，面临国际的竞争，一定要有自己的标准。这需要整个产业界的配合，技术够先进、成本够低，在国际市场上具有竞争力的产品才可以支撑这个标准。另外，加强与国外厂商的合作非常重要。创新不可能从头开始，通过与国际的合作，有一个比较高的起点，更加现实。尤其是可以从与中国台湾的半导体产业的合作开始。因为台湾的半导体产业比大陆进步，设计也比较理性，而且有共同的文化基础，交流更加顺畅。

Cadence非常重视中国国内市场的发展，也在国内市场积极培养IC设计、系统设计、电子设计人才。最近，Cadence才开发出了一套电路设计的教材，和科技部、教育部相关单位共同将这套教材推向中国的设计工程师。除了提供培训，Cadence还在进行大学计划项目，和国内的大学合作提供工具和培训。Cadence有一个Cadence Research Lab（CRL），该组织隶属于Cadence的CTO管理，负责做最先进的技术研发工作，主要在美国和欧洲。Cadence现在将它带到国内来，目的也是将先进的技术水平带到中国，推动中国IC设计产业的人才成长。

EDA工具和中国的IC设计产业的发展息息相关，水乳交融，在EDA厂商和IC设计厂商在节能、创新的解决方案和技术上的不断努力下，在系统的和谐运作和厂商间的和谐合作下，大家共赢的目的也就不难达到了。
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