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驗證EDA為何成了熱門賽場?

本文作者:包永剛 2022-07-25 17:36
導語:“三明治”結構的芯片驗證,效率可以提升十倍。

2018年國內芯片技術被“卡脖子”之后,讓許多不關注芯片的人認識了一個新詞——EDA(電子設計自動化)。

作為半導體產業“皇冠上的明珠”,EDA也正隨著集成電路產業的發展持續演進。

有意思的是,EDA驗證工具成為了熱門賽場。過去幾年間,國內涌現了許多EDA創業公司,其中許多都選擇了數字驗證EDA賽場。

西門子EDA全球副總裁兼中國區總經理凌琳認為,“幾家國外公司已經有非常強大的EDA驗證產品線,國內的公司還選擇在驗證領域發力,說明大家的嗅覺都很靈敏,這塊是目前有需要解決瓶頸問題。這時候各種各樣的方案和新的思路會出來,是非常好的競賽場?!?/p>

作為全球三大EDA公司之一,西門子EDA也在近期推出了可以讓“三明治”結構芯片驗證效率提升一個數量級的混合信號驗證平臺。

EDA公司們角逐驗證賽場背后的邏輯是什么?

驗證EDA為何成了熱門賽場?

驗證EDA成為熱門賽場背后的邏輯

“仿真和驗證的關注度很高,是因為設計的電路復雜度和規模越來越大,芯片設計者面臨技術挑和資源的挑戰?!绷枇毡硎?。

西門子EDA亞太區技術總經理李立基也說,“芯片規模越來越大,對于解決芯片設計挑戰的方法論的要求也越來越高,傳統EDA軟件仿真已經面臨瓶頸?!?/p>

EDA驗證軟件面臨瓶頸背后更核心的挑戰是經濟問題,或者說成本效益。

在半導體發展的歷史中,這也不是一個新問題。隨著摩爾定律的發展,相同面積芯片中集成的晶體管數量越來越多,單顆芯片的面積會越來越大,功能也越來越復雜,測試的成本也會隨之升高。

“測試成本增加是因為芯片變大之后,損壞率也會變大,這就需要增加芯片在測試機上測試的時間,而測試機的使用成本是按照使用時間來計算?!绷枇照f,“此前,西門子EDA開發了測試向量壓縮的技術,大量壓縮了測試的向量,壓縮了1000倍之多,大幅降低了芯片測試的成本?!?/p>

當業界發現技術創新可以解決問題時,自然能激發這一領域的創新。

當然,EDA驗證工具如今有諸多的創新還有一個不可忽略的成本效益因素。

隨著半導體制程向前演進,單顆芯片的設計和制造成本也越來越高, EDA驗證工具更顯重要的同時,為了盡可能確保芯片制造出來后功能正常,一個芯片驗證工程師可能會使用數個芯片驗證工具,這也帶來了更大的市場空間。

混合信號芯片驗證效率提升10倍

西門子EDA本月推出的Symphony Pro平臺是一款仿真平臺,可以加速混合信號的驗證,效率提升可以達到一個數量級。

混合信號包含了模擬信號和數字信號,隨著5G、下一代汽車等的發展,混合信號SoC的設計正越來越普及。比如,5G大規模MIMO無線電中將模擬信號鏈與數字前端 (DFE) 集成,圖像傳感器將模擬像素讀出電路與數字圖像信號處理相結合,雷達系統中的數字射頻采樣數據轉換器。

混合信號電路的優勢在于,有助于芯片降低功耗、縮小面積、減少成本,同時改進性能表現。

驗證EDA為何成了熱門賽場?

專注于混合仿真的Symphony Pro是此前已經推出的Symphony平臺的升級版,實現10倍效率提升很重要的也是得益于方法學。

李立基介紹,Symphony Pro不僅支持行業標準通用驗證方法學(UVM) ,可以應對大芯片設計面臨的挑戰,還支持統一功率格式 (UPF), 驅動的低功耗技術的快速部署擴展到混合信號域,在統一環境中提供快速仿真能力,實現出色的吞吐量和容量。

Symphony Pro還可以支持三明治架構,三明治架構的意思是傳統的芯片可能是可以交替集成多層模擬和數字芯片,支持復雜的混合信號芯片?!?李立基進一步表示。

客戶的反饋才是產品實際體驗最好的說明。意法半導體影像事業部高級 CAD 經理 Stephane Vivien表示:“我們參與了Symphony Pro的早期使用計劃,Symphony Pro中的高級調試功能和對多層三明治結構的無縫支持可幫助我們大幅提高生產效率?!?/p>

Silicon Labs高級CAD經理Jayanth Shreedhara表示:“Symphony Pro Visualizer混合信號技術加快了我們數字為頂層 UVM 測試套件的調試周轉時間,使我們的驗證時間從幾天縮短至幾小時,在提高生產率的同時顯著改善了覆蓋率收斂?!?span style="color: #FFFFFF;">雷峰網(公眾號:雷峰網)

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