一个新的黎明IP

知识产权行业正在发生变化。这个概念开始构建一次,使用无处不在,但今天它更像是建筑师,定制无处不在。

一些设计可以最优知识产权为他们的应用程序。需要定制的IP是由尖端的设计和落后于市场,尽管是出于不同的原因。虽然这定制导致IP公司改变他们的做法,这让获得专业领域更有价值。

原来的IP的理由是一样的。“伙伴经常添加自定义的IP的决定只有当它给他们有效的方法来区分市场,”Thomas Ensergueix说,在汽车和物联网业务高级主管手臂。“时需要考虑的一个重要因素开发定制的IP是平衡发展和投资成本,最重要的是,验证对系统整体性能的好处。大客户往往依赖于彻底验证现成的IP的设计,他们的努力关注几个地方可以有最大的影响,根据他们的专长。”

设计多次用于硅可能是更高的质量。“生产成本的,尤其是设计7或5 nm,变得如此昂贵,客户不想冒这个险,”圣人丘格说,高级产品管理组主管的IP组节奏。“它们不仅得到IP的杠杆,也将这些复杂的IP集成到他们的工具集soc。增加并发症的程度,风险是不值得。”

但对于一些公司来说,系统的优化方法优化的组件。“整个行业已经意识到通用的计算和通用的IP已不再能够提供最优的设计,无论是在性能、权力或区域,”莫费萨尔说,总裁兼首席执行官Movellus。“这就是推动苹果公司购买自己的处理器和现在他们可以优化处理器连同他们的软件。是开的合作设计这已成为必要。现在我们看到像Facebook这样的公司,谷歌和亚马逊都做自己的硅。首先,他们意识到硬件和软件必须co-optimized和协同设计。现在,在soc,是下一个水平。系统必须协同设计和co-optimized IP。如果你不这样做你最终离开很多性能和力量放在桌子上。”

它可能似乎IP用户的要求和IP供应商的需求是不同的。”有一个真正的压力来一路堆栈的IP提供商那些试图产生一个构建块可以被纳入很多设备,”安德鲁·格兰特说高级产品总监想象力的技术。“我们经常发现在订婚,评估阶段可能持续六到九个月,在整个过程中,他们的要求改变,因为他们了解他们的终端市场。所以有更多的定制需要适应一个特定的市场,这对IP提供商确实让人们的生活更加困难。”

今天,比以往任何时候都更多的因素在起作用。“一刀切仍然是正确的,但这一个尺寸需要能够被定制以满足他们的需求,”米克·波斯纳说,高级主任高性能计算的IPSynopsys对此。“进化的空间权力,性能和面积(PPA),而且在成本以外的IP,但戏剧。我们看到增加的使用更便宜的包,我们需要考虑,在IP。如果我们试图解释,在一个现成的方式,构建IP的额外成本真的打破了“构建一次,卖很多”收回投资。外面扩展芯片以及所使用的组件,比如使用廉价的参考时钟,使用低成本的多氯联苯——那些正在推动的定制IP方式不同。”

作为摩尔定律减缓了对许多人来说,它会创建一个新的动态。“一般情况下,半导体行业的生产力上升由于EDA工具的能力和爆炸的工程师在印度和中国,”说Movellus费萨尔。“这是导致更多的人做更复杂的soc,和一些人一起把东西的奢侈品定制方式。他们可以购买标准的IP和定制它,或者他们可以雇佣公司将为他们定制它。另一个原因是,他们的风险状况发生了变化,尤其是年长的节点。这让他们打开快速定制,因为他们可能会专注于一个市场的垂直。流程节点也变得高度定制的。有五或六个每个流程节点的味道。IP生态系统带来额外的压力。”

市场垂直
直到最近,这是司机的手机行业的最先进的技术和方法。今天,其他几个部门已经上升到一定程度的突出IP供应商注意到哪里。

“定制的IP是基于产品的细分,发生“节奏的丘格说。“考虑作为PCIe。相同的设计用于hyper-scalers,基础设施和数据中心。这是一组IP。然后作为PCIe相同,当用于汽车市场需要一定程度的定制,因为你必须得到合格的,你必须满足汽车标准,测试覆盖率是不同的。自定义基础上设计是必要的。同样,作为PCIe存储,特别是用于ssd,有严格的延迟需求超过PCI协议。你可以称之为定制,或者你可以称之为segment-specific需求。IP是否必须为这些应用程序调优。”

汽车的需求在市场上有重大影响。“在汽车、EMI分析是很重要的,”说,法扎德Zarrinfar IP部门董事总经理导师,西门子业务。“他们想看到的电迁移内存的特点不同的温度和在特定频率范围,它的目的是操作。他们需要知道的影响5年或10年后EMI。过去没有人需要这种分析。他们可能还需要看感应开关,确保没有干扰记忆。所以我可能需要把记忆深n阱技术。我们可以把深n阱内的同一个IP保护它免受干扰。”

图1:在深n阱保护敏感逻辑。来源:导师,西门子的业务

Synopsys对此组织的IP组终端市场部分。“有段组织的原因是我们是在许多不同的方向拉,“波斯纳说。“虽然我倾向于高性能计算(HPC)的需求,另一段是更多的消费者,同时汽车也有自己的细分驱动。这在不同的方向拉的IP。我们的IP开发定制记住因为这个,知道满足的大部分市场需求我们需要灵活性。我们需要敏捷的抓住这些早期采用者。有段设置预见市场的需求对我们的成功至关重要。”

在许多情况下,它需要大量的分析在系统层面了解需要定制。“自定义优化通常由特定的工作负载和用例仅在系统级很好理解,“胳膊的Ensergueix说。”作为一个例子,一个定制的SoC智能相机可能人脸识别作为主要的要求,因此,建筑必须考虑。此外,通过系统级建模伙伴可以模拟特定的工作负载的性能在不同的IP组合和配置来确定最佳的解决方案。”

“如果你能找到一个平衡点,达到多个部门,然后你有一个赢家,“想象力的格兰特说。“不同于市场工作五年前,这一趋势将加速。我们所做的一切都是非常灵活的。所以当你想到的源代码,你思考什么可以优化尽可能多的市场,我怎么能包含这些信息。软件要让所有的工作优化往往会需要更长的时间来生产比硬件IP核。你总是考虑如何获得最大的结果与最小定制,同时确保我们所做的是否符合市场的需求。”

这意味着IP架构是变得越来越重要。“如果你没有正确的旋钮时建筑师的IP就变成了噩梦组织因为周转时间会增加,它不是一个可伸缩的模式,“丘格补充道。“如果正确的变量已建成,那么你总是可以满足定制的需求。”

封闭的系统
标准常常创建覆盖整个行业,但不是所有的部分都需要整个标准。

“作为PCIe HPC将利用所有的功能和模式,“费萨尔说。“但是如果你谈论移动,或物联网或边缘,你作为PCIe显得臃肿。你不希望所有的模式,你不希望所有的范围。你可能只是在交流5 Gb / s,而不是16 Gb / s。你有一个选择——你买一个标准作为PCIe产品或你知道如果你有资源或一个供应商谁愿意为你定制它,你最终会节省大量的能量和区域?”

但这不是唯一的原因越来越多的系统要求定制的IP。“今天在某些部署,特别是那些来自hyperscalers,闭盒,“丘格说。“他们不关心外部供应商。他们只需要担心发生了什么在数据中心内,和他们想要的最好的范围内。”

这种定制扩大新市场出现。“我们称之为协议扩展,很好,”波斯纳说。“这种情况尤其在新兴领域,如机器学习和人工智能,低延迟网络、multi-die网卡。我们看到的IP需要被定制差异化。一个常见的例子是减少延迟。你可以把这些作为PPA优化,但这些通常协议的扩展出去,这是唯一可能的,因为他们的目标是一个封闭的环境。可能是die-to-die接口,他们可以利用他们所看到的一个现成的以太网体育,但它有一个特定的延迟要求不是以太网规范的一部分。这是专为需要,只能内部使用的系统”。

系统分析
IP不再可以单独设计。一些系统组件之间的优化是必要的。“作为PCIe、或DDR和DMA结构,必须基于ISA标准的调整,“丘格说。“如果你不这么做,性能和延迟受到影响。一个处理器供应商将为作为PCIe说,他们希望这发生,或另一个会说他们需要什么。第三个会说,‘我的处理器这些独特的功能,并确保设计作为PCIe时这些级别的中断或这些虚拟流动,这样我就可以利用它们而不是依赖内核。”

这是导致一些IP供应商看更大的子系统。“比赛优化个人独立IP将变得不那么重要了,和这个行业需要转向考虑整个系统,优化特定用例,“Ensergueix说。”在这种情况下,系统级优化发生跨多个ip,包括软件和工具。例如,手臂旨在建筑师下一代的设备,CPU、GPU,转专业、互连和系统IP都是从头开始设计和优化软件和工具作为一个集成的解决方案。通过专注于特定的用例,这种方法将会带来更好的系统级的性能与单个IP的方法。”

优化可以从系统级流程级别。”系统公司希望非常定制和专业系统,他们想要,一直到晶体管——即使流程级别水平,“费萨尔说。“有铸造厂,将定制一个垂直的过程,人工智能等优势。如果您使用通用的IP,你扔掉你花的时间和精力做系统级优化。”

这个会影响芯片的所有部分。“超过50%的内存芯片,导师的Zarrinfar说。”进行分析,你必须利用不同抽象层。最高水平可以让你看一下设计和集成软件。您可以运行应用程序和得到一些关于什么是必需的。你下来低水平,如SoC水平,您可以运行一个假设分析RTL或SystemC的水平。它将提供力量、速度和面积数据。您可以定义多个时钟域,做假设分析。他们想要一个lib的日子已经一去不复返了。在三个不同的角落他们要求100不同的PVT角落和想看的时机和权力在不同权力领域。当他们有他们想要的东西,那么我们可以船GDSII的IP。”

这可能需要一些新的流程和工具。“新流要求之间的桥梁IP和设计领域,“本杰明Prautsch说,混合信号自动化集团经理弗劳恩霍夫IIS的自适应系统的工程部门。“这仍被认为是研究,虽然有一些有趣的在这个领域发展。今天,优化往往是通过组件选择,这将可能导致最优总体设计性能。”

结论
1996年,虚拟硅界面联盟(VSIA)成立帮助新兴IP空间结构。它在会见了一些成功,无法跟上需求的变化对IP和公司开发和交付。从来没有当知识产权行业的需求没有改变。

行业最初错是,它认为它是IP的代码是非常重要的,当事实上发生了什么是知识专业化。一个专门的团队,专注于一个特定的设计可以理解,比有人试图设计一个完整的系统。专门小组有更多的经验,他们可以用它来产生更好的实现。

今天,知识专业化正变得更加重要。IP团队必须与系统密切合作公司生产的IP,满足越来越多的个人需求。IP供应商会议这一挑战通过增加水平的经验和技术,可以帮助他们执行这些定制有效的和有效的。

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