明导CEO:微细化程度越高 可靠性设计越重要
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赴日访问的明导公司(Mentor Graphics Corp.)董事长兼首席执行官阮华德(Walden C. Rhines)接受了本站记者的采访。
阮华德详细介绍“More Moore”
——首先想就半导体领域问几个问题。20nm SoC已进入开发阶段,在EDA行业,20nm的课题是支持双重图形(Double Patterning),14nm以及以后工艺面临的课题是什么呢?明导将为此提供些什么?
阮华德:14nm的课题是(一)FinFET、(二)DFR(design for reliability,可靠性设计)、以及(三)考虑到晶体管级缺陷的测试图形的生成。其中,对于FinFET,包括本公司在内的多家供应商都在提供相关产品和技术,但能解决第二和第三个课题的产品目前只有本公司在提供。
针对第二个课题的产品、即面向DFR的产品方面,,本公司提供的是“Calibre PERC(Programmable Electrical Rule Checker)。这种ERC(电气规则检验)工具具有用户可以方便地设置自主设计规则等特点,适用于ESD(静电释放)保护电路、EM(电迁移)以及多电源区域设计的检查。包括富士通半导体、台积电(TSMC)等在内,很多企业都在使用该产品。
对于第三个课题,本公司开发出了名为UFDM(user defined fault model)的新型故障模型,使用其中的“Cell-Aware”(单元识别)功能,可以处理标准单元内的桥接故障和开路故障。现在,普遍使用的Stuck-at等故障模型基本上设想的是标准单元的输入输出故障,属于门级故障。而使用Cell-Aware功能的故障模型是晶体管级,能够检查出Stuck-at模型发现不了的缺陷。UFDM使用的测试图形可以由本公司的ATPG(自动测试图形向量生成)工具“Tessent TestKompress”自动生成。AMD公司已经使用UFDM取得了成果。
对于14nm之后的10nm工艺,业内对于是否使用EUV曝光还没有统一看法,但本公司提供的提高分辨率的工具群“Calibre RET”应该能发挥作用。另外,不仅在双重图形领域,本公司在三重图形、四重图形的着色方面也是业界的No.1。
对于更先进的7nm,恐怕必须要使用EUV。而且,在使用EUV的同时,还要结合以EUV为前提的Calibre RET。对于7nm,电迁移的影响会变得相当大。面向DFR的产品“Calibre PERC”也必不可少。微细化程度越高,DFR就越重要。进入5nm时代以后,电子束光刻技术将进入视野,但Calibre RET仍必不可少。
逻辑模拟器优于FPGA开发板
——贵公司似乎在为“More Moore”(更符合摩尔定律)做准备,“More than Moore”(超摩尔定律)方面情况如何?
阮华德:在3D封装IC方面,我们已经投放了相关产品,“Calibre 3DSTACK”就是其中之一,已经被台积电采用,用于2.5D IC的中介层设计的参考流程,也就是CoWoS参考流程。3D IC进入市场还要等一段时间,从这个意义上来说,我们投放产品提前了好多年。
另一方面,在更遥远的超摩尔定律技术方面,备受关注的是生物技术。例如,我们正在关注使用DNA的数据存储技术和基于耳朵原理的模拟信号处理技术等。这些技术投入实用估计还需要相当长的时间,我们希望届时能提供对开发提供支持的产品和技术。
——物理设计方面的问题先谈到这里,下面我想问一下上游设计。对于上游,由于SoC的复杂化,验证工作的负担越来越重,明导一直是使用逻辑模拟器应对这一课题,但模拟器价格偏高,对于一些潜在用户来说遥不可及。请问贵公司有没有提供基于FPGA的原型系统的打算?
“Veloce2”与阮华德
阮华德:现在的市场上,能够对设计细节进行调试的真正的逻辑模拟器只有两种,即我们公司的“Veloce2”和Cadence设计系统公司(Cadence Design Systems, Inc.)的“Palladium”。我认为,新思科技(Synopsys)收购的EVE的产品并不是逻辑模拟器,而应该叫做“超级FPGA开发板”。
正如您所指出的那样,逻辑模拟器的价格昂贵。但从1个周期的验证成本来看,其成本仅相当于软件模拟器的1/300,绝不算贵。另外,也有观点认为,FPGA开发板价格低廉,可为每一名软件开发人员配备一块,但Veloce2配备了“Questa Codelink”功能,100多名软件开发人员可以共用1台Veloce2。
而且,前面已经提到,目前SoC的微细化还在继续,其规模还将扩大。因此,逻辑模拟器的优势会越来越明显,我们对FPGA板的兴趣不大。
——在以上游设计为对象的业务方面,最近,继新思科技之后,Cadence也开始积极开展IP内核业务。明导将如何应对?
阮华德:我们过去也曾经有过积极开展IP内核业务的时期。1990年代,我们收购了近30家IP内核供应商。但实际着手该业务后,我们却遭到了客户、也就是半导体厂商的反对,因为IP内核业务与客户的业务产生了竞争。虽然我们也曾一度在该市场成为在ARM之后、排名第二的企业,但我们最终还是放弃了IP内核业务。直到现在,我们也没有改变这一想法。
车用产品占到销售额的15%
——接下来是关于应用方面的问题。明导很早以前开始就积极开拓车用产品市场。在两年前接受采访的时候,您曾经说“面向汽车设计的产品的增长率是所有产品中最高的,上季度的销售额比上年同期增加了90%”。请问之后的情况如何?
该公司幻灯片。阮华德:情况一直很好,汽车相关产品如今已经占到了本公司总销售额的15%。而且,嵌入式软件产品的销售额达到了整体的7%,其中30%都是汽车相关产品。我们提供的汽车相关产品的种类很多,在市场上位居销售额首位的是线束设计用工具“Capital”,得到了200多家汽车厂商和部件厂商的采用。除了Capital之外,还有系统级设计工具“Volcano”、“SystemVision”、各类嵌入式软件产品,以及热设计用产品。现在有10家公司在使用我们的热设计工具开发LED车头灯。
如上所述,我们提供从确定性能参数到设计、制造所有工序需要的产品,基本覆盖了汽车的所有部分。除此之外,我们还在努力支持汽车相关的各种标准。不只是“GENIVI”(参阅本站报道)和“AUTOSAR”等多家组织参与的团体和联盟制定的标准,我们还在积极支持“MATLAB”等事实标准。
——最后,请向近期业绩低迷的日本半导体厂商说一句话。
阮华德:与设计相比,在制造上形成差异的难度越来越大。因为大家的代工商都是同一家。因此,使用好的工具、创造能够形成差异的设计有着非常重要的意义。我们准备了很多可形成差异的工具,使用这些工具可以为应用设计出专用的处理器。除了硬件设计,我们还拥有众多为软件设计提供帮助的产品。我们希望通过这些产品,为可形成差异的系统开发提供帮助。