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IC,六年是多久?(下)


  目前,中国已经有了几十家集成电路设计公司。当中大多数是独立于成品制造厂家的,即并不是象海尔那样的由家电信息产业投入,并且首先就具备为自己的产品设计集成电路的坚实的需求,这些公司的成长与发展,依赖于有家电信息企业使用他们的产品及技术解决方案,与他们合作定义出新一代的设计要求。在外国的半导体公司把联想、实达这样的大家电信息产品制造商锁定了以后,这些幼年的集成电路设计公司必然面对非常艰苦的客户项目竞争,必须要对这种状况有所准备。如果这些年幼的公司都被挤垮了,中国集成电路产业的将来就值得我们担心了。

  因此,从这个角度来看,象海尔这样的企业进军集成电路设计领域,是有其特殊意义的。

  这也是为什么笔者强烈建议国家的电子发展基金要大力识别和支持这类真正使得我们国家掌握核心技术的企业。

  一个不能设计和制造自己需要的集成电路的国家,很难谈得上有可靠的安全。谁也不能想象,联想与美国国民半导体公司的联合实验室的美国总工,可以主持一个与中国国防有关的芯片设计项目。

  另外,上文提到的复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室,现在是今年8月4日在香港创业版上市的复旦微电子公司的主体。然而,笔者在他们的网站上看了所列出的客户委托设计项目之后,更加加深了这样一种认识:独立的集成电路设计公司,必须积极走出去,到潜在的客户的领域中去,与客户一起去寻求与发掘应用项目。客户的应用领域知识与集成电路设计的专业知识结合在一起,才有可能创造出优秀的芯片设计项目。千万不能在公司里等着客户上门。

【设计方法、设计流程、设计语言、EDA工具与Linux平台】

  套句近来流行的阿Q风格的语言:在集成电路设计领域的落后,也许能带给我们一点“后发优势”。

  在新建立的集成电路设计企业中,采用什么设计方法、设计流程、设计语言、EDA工具与运行平台,都已有了前人的经验作为借鉴。

  据报道,北京海尔集成电路设计有限公司,凝聚了一大批在设计流程构造、产品设计、行为级设计、RTL级设计、设计验证等方面具有丰富经验的设计师,目标是在无线接入、数字通讯、数字音视频及高端智能家电领域开发出具有完全自主知识产权的芯片和整机系统。公司将采用国际上最新的TOP-DOWN设计流程,选用SYnopsys和MentorGraphics等公司先进的EDA软件和SUN公司最新的工作站平台。其第一款百万门级的系统级芯片(SOC)设计,采用0.25微米CMOS工艺,预计在明年上半年推出。

  “具有完全自主知识产权的芯片和整机系统”(海尔新闻稿语)!!!这是一个非常雄伟及雄心勃勃的目标。作为一个关注中国IT业发展的同行,笔者衷心祝愿海尔和一切向这个目标进军的企业能克服许多将要遇到的困难,夺得初始的胜利。我说“初始”,是因为差距确实很大。首先是所设计的产品的技术层次,我们离微处理机CPU的设计还有很长很长的一段距离。其次就是半导体工艺的先进性,0.25微米只能算是较为先进的工艺(并且笔者估计这要委托台湾或外国生产)。在硅谷,0.13微米己在采用,0.08微米也已较广泛地试用了。

  据笔者的经验,海尔的设计流程决策基本上都是正确的。 采用行为级、RTL级设计,及采用Synopsys和 MebtorGraphics等公司先进的电子设计自动化(EDA)软件,可以部分地弥补设计经验的不足,并且可以加快设计的进度。

  关于设计语言,美国硅谷较流行使用Verilog硬件描述语言(HDL),而欧洲则较多使用VHDL。用C/C++作为系统级设计语言是一个新兴的方法,应有所了解(见www.cleveldesign.com)。

  在设计校验(Design Verification)方面,除了常规的“基于事件仿真”(Event Base Simulation)之外,“基于时钟周期仿真”(Cycle Base Simulation)、“形式校验”(Formal Verification)、及“仿效技术”(Emulation Technology),都是值得结合设计流程一起考虑选配的。

  关于采用SUN工作站,其实还有另外一个较为节约的选择,那就是采用Linux工作站。许多EDA软件现在都有了UNIX及Linux版本,原因是不少集成电路设计公司换用Linux工作站进行IC的“前段设计”(front-end chip design),以降低成本。

  这方面的最新的动态是:

  1.基于客户及市场的强烈需求,Synopsys(新思公司)、Mentor Graphics(导师图形公司)、Cadence Design Systems(韵律设计系统公司)、 和Avanti(前进公司) 等四家主要的EDA厂商,已把越来越多的产品移植到Linux平台上。

  2.Linux作为EDA工具运行平台的增长速度是:2000年——25%; 2001年——50%; 2002-2004——70%。(这是硅谷著名的科技市场分析公司Dataquest的统计与预测。它的首席EDA行业分析师嘉利.史密斯(Gary Smith) 说:“基本上,Linux平台已把NT平台从‘设计界领域’中完全赶出去了。”)

  3.这种增长的加速主要的原因有两个:


  a.由于Linux的优异“性能/价格比”、高稳定性、以及与目前高端UNIX平台的全面兼容(因为Linux只是PC版本的UNIX,因此几乎所有的辅助软件都通用。),将吸引越来越多的用户。


  b.目前,Linux平台在应用于“晶片布局布线”(Placement and Routing)方面还受到储存器容量(Memory Size)、64位运算支持、以及多微处理器支持(Multiple-CPU Support)的限制, 但这些问题将由Linux社区迅速给予解决。(商业讯息:由于越来越多企业转换到使用Linux服务器平台,因此,服务器抽柜式框架装置(Frame Lot Mounted)式 (非单台PC机箱式) 的PC机芯销路好且利润较高。)

  4.下列的EDA产品已有了Linux版本:


  Synopsys (新思公司):Behavioral Compiler,Design Compiler,Module Compiler,FPGA Compiler,PrimeTime,TetraMax and Scirocco VHDL simulator,and VCS Verilog simulator.


  Mentor Graphics(导师图形公司):ModelSim Verilog/VHDL simulator, IC Station tool suite, and Calibre phisical verification tool suite.


  Cadence Design Systems(韵律设计系统公司):NC-Verilog and Verilog-XL simulators


  Avanti(前进公司):Polaris Verilog simulator, NOVA-Explore RTL design analysis tool, and Hercules phisical verification tool.

  然而,选择一个正确的设计流程,恐怕顶多只能算是达到成功的总努力的百分之一。举例说,如何正确使用那些非常复杂的EDA工具软件,就是一大挑战。虽然称为电子设计自动化工具,它们实际上要求很高技术水平的设置与操作。

  另外,要根据自己的需要去决定购置什么EDA工具(EDA公司总是告诉你,他们的产品是多么优异,你什么都需要,而且要多买。)。不同EDA公司的工具如何在整个设计流程中互相配合、传输与分享数据,是一个往往被忽视的问题。要用接近于实际应用的设计案例试用过EDA工具才好买。并且,要坚持在付款购买前让那些EDA工具公司把存在的问题修改好、把他们答应要为你们添加的新功能做好(或部分货款在任务完成后才付)。许多EDA公司,收了钱之后就在服务上就变了脸,不再回复你的电话留言或电子邮件了。就算是在硅谷这里,情况也一样(除非你们公司是他们公司的大客户,如CISCO)。

  硅谷的不少公司,买了EDA工具,召聘了工程师,但就总是无法设计出目标中的IC产品。这点希望国内的同行们知道。正如谁都买得到软件开发工具及懂得写程序,而软件产品的技术层次与质量则可有天壤之别。是一样的道理。

  但愿对困难有足够的估计。5000万的投资,并不是一笔很充裕的投入。但是,有时候,多投钱或多投人力都无补于事(例如,两倍的人力并不等手一半的周期,管理协调不好的话,搞不好还导致错漏百出而延误进度。)。和做软件设计一样,前阶段的产品定义、总体结构设计与总体计划的质量,在很大程度上决定了整个产品设计项目的命运。要投入足够的时间,作充分的验证,然后才好过渡到下面的步骤。

  关键是管理,市场、技术、人才、计划、流程、质量和外部协作等的管理。可幸的是,海尔在管理方面有着丰富的经验,希望他们在把那些经验应用到这个新的领域时,有所创新,取得圆满的成功。

【零距离】

  海尔定下“具有完全自主知识产权的芯片和整机系统”的目标,并且力争“成为国际一流的IC设计公司”,可以说是非常勇进的。海尔的加盟,为中国集成电路产业增加了一支具有潜力的力量。从各方面的反应(例如,中科院微电子中心吴院士提出希望海尔能够进一步考虑进军集成电路制造。笔者相信这是合乎逻辑的下一步。),充分体现了IT业界对海尔所寄予的厚望。

  海尔人在他们的事业中力求与用户保持零距离。

  感谢所有向核心技术进军的国内企业,你们的心与祖国和民族自强之目标保持着零距离。


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原文参见:Chinabyte-硅谷寄语