從硅到系統(tǒng)層級設計，促使產業(yè)走向智能化

楷登電子（美國Cadence公司）日前在上海舉辦了一年一度的中國用戶大會——CDNLive China 2017。以“聯(lián)結，分享，啟發(fā)！”為主題的CDNLive大會集聚了超過1000位IC行業(yè)從業(yè)者，包括IC設計工程師、系統(tǒng)開發(fā)者與業(yè)界專家，分享了重要半導體設計領域的解決方案和成功經驗，讓參與者獲得知識、靈感與動力，并為實現高端半導體芯片、SoC設計和系統(tǒng)挑戰(zhàn)提供解決方案。

“從2015年開始到2020年，我們看到在互連汽車，AR/VR、物聯(lián)網、深度學習、云計算/數據中心等新興市場都產生了巨大的發(fā)展?jié)摿Γ?020年之后，成長將會更大。所有產業(yè)都走向智能化。”Cadence公司資深副總裁Tom Beckley對表示，對芯片設計者而言，挑戰(zhàn)無疑也是巨大的，“在IP集成，版圖、超低功耗、混合信號、設計驗證、復雜設計規(guī)則、10nm節(jié)點后的設計、多重曝光等等多方面都將面臨巨大的考驗。與此同時，從硅到系統(tǒng)層級的設計，也面臨著許多挑戰(zhàn)?！?/p>

過去整個芯片行業(yè)都集中在芯片設計，而系統(tǒng)和芯片設計基本是完全獨立的兩個部門。但是現在，這兩個部分越來越多的結合到一起。在芯片設計之初，就必須考慮到芯片和系統(tǒng)其他部分的相互影響。這是EDA廠商必須考慮的的一個趨勢。Tom Beckley指出，Cadence正在從一個傳統(tǒng)EDA公司，走向Enable System Design的方向。

為此，Cadence提供了一系列融合的解決方案來幫助客戶實現下一代產品設計，仍欠缺的部分不排除收購的可能?！白鲂酒O計跟做一個智能產品還是有距離的。整個行業(yè)的趨勢，是把芯片、封裝和系統(tǒng)的設計整合在一起，例如包括華為在內的一些系統(tǒng)廠商。但是芯片做好了，未必封裝也能做好，甚至可能在板級不會work，所以我們EDA公司要跟廠商合作，不僅把芯片做好，同時把整個系統(tǒng)做好。”Tom Beckley表示，“我們有非常完整的產品線，從模擬、數字，到RF、Wireless等，包括封裝、PCB，有些東西是我們沒有的，我們這些東西也在做一些收購考慮，如果不做收購可以做partner，和第三方合作伙伴做很多的協(xié)作。我們致力于怎么把行業(yè)跟Cadence的技術結合起來，幫助大家從芯片設計走向系統(tǒng)設計的方向。”

對于當下熱門的人工智能，Tom Beckley指出機器學習一直是Cadence在研究的課題。從應用方面，可能先要從simulation、characterization、digital verification和formal verification幾方面入手。“比如說公司里本身有很多經驗，你的經驗在你公司的內部IP和數據庫，我們怎么通過系統(tǒng)把你的經驗從你一堆數據里提煉出來，讓你的老師傅的經驗直接應用在設計中，這里涉及到data mining的東西，怎么根據現有的數據庫去學習提煉出更多的經驗來指導算法的東西，我們不僅是做了一些research工作，還有一些研發(fā)工作在剛剛開始?！?/p>

隨著系統(tǒng)復雜性越來越高，工程師的精力和智慧不見得能很快地處理一些棘手的問題。那能否利用過去一些比較好的模塊來幫助解決未來可能遇到的問題，使得工具在處理問題的過程中更加聰明？

他認為機器學習和此前常談的大數據分析沒有根本上的差異，在這方面，此前的設計經驗可以從data里找到用以借鑒?！袄缱?a target="_blank">電源管理電路的simulation，我們會在用戶的實際set up中實現機器學習，逐漸減少以后的人工干預。Data mining也有很多不同的規(guī)律和分類，比如我要從天氣找到一個規(guī)律，可能有大量的數據找，我要從股票市場找規(guī)律，從大量數據找。我們這個data mining，大量在使用某一個工具方面的，收集數據來做分析，同時你的數據庫里本身可以幫你提煉出來，針對這家公司的應用在算法上自動手機數據，讓我們的算法變得更智能，這就是機器學習在EDA領域的應用，也是Cadence正在布局和規(guī)劃的方向?！?/p>

談到中國半導體市場，從2006年開始，中國半導體產業(yè)一直以高于全球平均水平的增速在迅猛發(fā)展，目前中國區(qū)已經成為全球第二大市場，并且每年依然保持著高達兩位數的增長。Tom Beckley表示，中國的熱門半導體應用包括移動辦公、物聯(lián)網、汽車、有線/無線網絡，云計算/數據中心等。IC設計、制造、封裝測試，光電傳感器及分離器件等市場份額也在不斷增長，12寸晶圓廠也在各地不斷興建和計劃興建，這個市場正迸發(fā)著巨大的活力。經過多年的發(fā)展，中國的芯片產業(yè)已經從之前的做大逐漸向做強轉變，甚至在今后可能引領世界的潮流。