2014年未来之路:工具

在本预测系列的第三部分，也是最后一部分，我们将看到市场变化的自然结论，这些变化正在推动半导体的变化，并反过来推动创建这些系统所需的工具和知识产权。

可以预料的是，这些变化集中在以下几个方面:

• 新的工具，技术和变化所需的更小的几何形状;
• 向更高抽象级别的迁移和不断变化的验证需求;
• 增加技术的集成，如模拟，数字，传感器等
• 收购和整合。

每次加工几何尺寸缩小时，都会应用额外的制造规则来保持可接受的良率水平。“这些较小的节点迫使晶圆代工厂寻找更好地描述和建模工艺变化的方法，也推动设计师使用更好的为产量设计(DFY)工具和方法来处理日益增加的设备和设计复杂性。EDA必须做出回应。ProPlus设计解决方案．

但这个市场的经济状况也在发生变化。该公司首席技术官伯纳德•墨菲(Bernard Murphy)补充道:“实现工具将继续受到技术进步需求冲突的挑战，而能够负担得起这些节点成本的客户群正在萎缩。Atrenta．

在20海里,双模式(DP)变得至关重要，随着我们迁移到16/14nm节点，一种新型晶体管的加入，技术障碍进一步扩大。“实现工具需要考虑DP约束和FinFET设计到硅事业部副总裁兼总经理Joseph Sawicki说导师图形．“这需要发生在流程的每个阶段，包括放置、路由和优化。提取引擎必须能够准确地模拟finfet的3D寄生需求。”

大卫·诺布尔，公司北美业务副总裁Pulsic他预见了未来的问题。“传统(数字)工具正在‘更新’以解决finfet问题，但它们是为65nm/90nm设计的，因此它们正在失去动力。我们预计将采用新的方法。finFET时代的发展需要新的神经工具，这些工具可以自己“思考”，并在给定一组输入(DRC和流程规则)的情况下预测所需的行为(正确的DRC APR)。需要能够在一次迭代中生成布局、进行所有放置排列、完成每个排列的路由并确保DRC正确的工具。

随着制造越来越小，系统的尺寸和复杂性也在增加。这导致在设计过程的前端进行重做，此时RTL不再足够。一些人移居到高级合成获得额外的生产力。的营销副总裁Shawn McCloud说:“设计流程需要面向创建无bug的RTL设计Calypto设计．“这可以通过从经过彻底验证的基于c的模型自动生成RTL来实现。”

更大的视角
至少部分推动变化的原因是高级复杂性的无节制增长soc．

“美国是基于系统的HLS使用增长最快的地区，”Brett Cline说。“这在很大程度上是由于移动消费设备复杂芯片设计的低功耗要求。”

但它是验证在这些输入模型和系统的其余部分中最吸引人的是。McCloud解释道:“如今的C和SystemC验证还很初级，主要依靠定向测试。“这些方法缺乏硬件工程师在RTL中使用的复杂性，包括断言、代码覆盖、功能覆盖和基于属性的验证。”

解决方案的一部分是创建一个完整的系统级模型。“2014年将是虚拟样机年，”微软首席技术官比尔•内弗特预测碳设计系统．“现代虚拟样机现在在整个设计周期中用于推动早期架构决策、配置IP以及开发固件和调试软件。这就产生了一系列新的设计挑战，因为原型需要根据最终用户的需求找到一种既快速又准确的方法。”

“复杂性的趋势已经开始显示出迹象，它们将很快超过目前可用的验证技术和方法，”核实营销高级总监迈克尔·萨尼(Michael Sanie)说Synopsys对此．2014年，该行业将开始进入验证集成和生产力的新水平。”

一些人认为可以扩展现有的方法来解决这些问题断路器验证系统,不同意。“我们期望放弃普遍核查方法(UVM)用于片上系统(SoC)仿真。虽然UVM已被证明对IP块和子系统有效，但其有限的垂直重用和与嵌入式处理器的缺乏链接使其无法实现重要的全芯片模拟。”

业内其他人至少部分同意这一观点。亚特兰大的墨菲说:“基于软件的soc分析和验证将成为一种趋势，在很大程度上跳过了传统的方法testbench的验证。这可能会刺激创新，将软件用例与实现特征联系起来，如功能和增强的调试工具，以弥合软件和详细实现问题之间的差距。”

Carbon的Neifert对此表示赞同:“现在已经出现了一些解决方案，可以自动创建软件测试，以运行整个系统，并通过分析工具创建功率向量。然后，这些数据用于测试虚拟原型，以备未来运行。”

得到正式的
另一个正在侵入传统基于模拟的验证的验证领域涉及形式化方法。“增长形式验证的总裁兼首席执行官说，无论是直接使用还是隐藏在静态验证解决方案之外，都很难忽视OneSpin解决方案．他说:“当我们回首往事时，2014年将被视为正式核查的一年，就像2009年一样模拟．”

形式方法的使用在地理上也在增长。“2014年，我们将在亚洲看到更多的专家正式采用。Oski技术．“亚洲半导体公司对目前的验证方法和验证流程深感担忧，其中包括子系统和SoC模拟和仿真。这两种情况都导致了大量的项目延迟，并在停产后遗漏了bug。”

但是形式方法并不是试图成为所有人的万能方法。“为了处理SoC芯片的千兆级验证，”公司营销副总裁格雷厄姆·贝尔解释道真正的意图．“我看到更多专门的工具只关注一个问题领域，从而实现更有效的验证。由于设计意图狭窄，新的静态解决方案将提供必要的速度和容量。”

市场趋势之一被讨论的是日益增长的重要性物联网(物联网)。这就需要更高层次的一体化。Synopsys混合信号验证市场高级总监史蒂夫·史密斯指出:“电子系统中不同功能块的融合正在加速，导致混合信号设计的开始增长。”“设计越来越多地使用集成音频放大器、无线调制解调器、数据通信接口等。”

Smith补充说，混合信号设计的验证可能是一个挑战，特别是运行完整的混合信号模拟需要相对较长的时间。“在2014年及以后，我们将看到回归测试在模拟/混合信号设计中的使用增加，其中指标驱动的验证技术将得到广泛部署。”

但是这种额外的集成不仅仅是在数字和模拟之间。信号处理应用高级策略师Ken Karnofsky表示:“传感器和模拟电子器件更好地集成到soc中，正在推动对混合信号设计的系统级建模的需求，这些设计具有连接到较低级别硬件模拟器的工作流。Mathworks．我们还需要为集成的硬件/软件环境提供新的工作流程。”

退一步
去年年初，许多业内人士预计，整合浪潮将持续下去。Synopsys一直在快速收购公司，预计这一趋势将继续下去。对今年持续整合的预测则更为温和。Real Intent的Bell表示:“由于EDA行业的大部分收入增长都来自IP，我认为Cadence会在这一领域进行进一步收购。

奥兹·莱维亚，公司营销和业务发展副总裁Jasper设计自动化EDA将继续看到整合，验证、仿真和SIP的增长速度将超过其他领域。虽然大型EDA供应商将增加对SIP和验证技术的投资，但投资水平将继续保持在较低水平。”

12月，《半导体工程》将回顾所有的预测，看看谁是正确的，哪些事件是我们的行业专家没有预见到的。