EDA厂商的取胜之道
纵观目前的EDA市场，各厂商的发展策略主要有以下几方面的特点：首先，随着工艺的进步以及设计复杂度的提高，现有的设计工具越来越难以满足设计师的需要，因此，很多厂商都致力于提供基于创新技术的新工具，来应对新的挑战；其次，EDA工具呈现出由点工具向平台工具发展的趋势，很多领先的EDA厂商都通过成功的收购计划来完善自己的产品线，以期建立更加完整、更加统一的平台产品；另外，新兴市场和垂直应用市场也是EDA厂商意图开辟的蓝海地带。
着力于更先进工艺的可制造性问题
在65nm/45nm这样极为精细的工艺尺寸下，传统的设计流程已经无法提供准确的可预测性。于是，设计师只能面临两种选择：或者进行过于保守的设计，芯片的性能和面积都可能会受到限制；或者承担可制造性问题的风险。
实现45nm芯片的“设计即所得”
制造过程的多变性往往会导致芯片良率遭受极大影响。特别是在45nm制造工艺中，光刻尺寸进一步缩小引起的光学变化、CMP效应(化学机械抛光)和工艺随机变化等因素将会直接导致芯片在物理性能和电气性能上发生不可预测的变化。据Cadence数字IC和功耗推进全球副总裁徐季平介绍：“在45nm工艺下，设计和制造之间存在着极大的偏差。时序上的误差约有22%，漏电流的误差可能会达到300%。”
为了降低芯片的总体设计时间，让设计师重新获得具有制造可预测性的设计，Cadence发布了一系列用于加快SoC设计制造的新工具。这些新技术能够直接对制造过程中的主要部分(如光刻、CMP和随机变化)进行建模，并使用这些模型通过预防、分析与优化过程做出准确的可制造型设计，真正提供“设计即所得”(WYDIWYG，what you design is what you get)的能力。
此次针对45nm工艺发布的新工具主要包括：包含快速光刻预测技术的Encounter NanoRoute布线器，它能够避免芯片布线中可能会导致错误的结构；用于光刻变化分析的光刻物理分析器(Litho Physical Analyzer)和光刻电气分析器(Litho Electrical Analyzer)，它们都是之前Clear Shape公司的技术，该公司2个月前刚被Cadence收购；CMP Predictor工具能够用于分析由CMP造成的厚度变化，并使用智能金属填充和常用的多角(multi-corner)时序优化法进行优化；全新的统计时序分析系统Encounter Timing System GXL与在65nm设计流程中使用的传统多角时序分析工具相比，能够避免过分的悲观考虑因素，并能在很短的时间内对多种情景下的时序进行分析。
徐季平介绍说：“在实际的45nm设计实现流程中，首先会使用具有预测性的NanoRoute过滤掉50%~80%的光刻错误。然后，再循环进行高精细的分析和基于格点/基于图形的混合优化，去除残留的光刻错误。最终的分析技术包括物理分析和统计时序分析，确保设计在制造之后的功能、性能准确性。”
据悉，此次针对45nm工艺发布的新工具会整合在Cadence即将于10月发布的Encounter数字IC设计平台7.1版中。
完整的Design-to-Fab流程
Mentor Graphics公司也注意到，在65nm/45nm工艺下，芯片设计在布局布线领域出现了严重的问题，实现制造收敛变得异常困难，现有的工具尚无法解决这些问题。6月，Mentor宣布它以9千万美元并购了Sierra设计自动化公司。两家公司自去年就已展开合作，联合开发了解决光刻工艺中会出现问题的规则，并在Sierra的从网表到GDS-II的实现工具Olympus-SoC与Mentor的DFM工具Calibre LFD之间建立了协作运行的流程。
Mentor公司CEO兼董事会主席Walden C. Rhines认为，Olympus-SoC布局布线系统是面向下一代设计的创新产品，将改变设计实现工具市场的格局。Olympus SoC是专门针对65nm/45nm设计的布局布线系统，它集成了由光刻驱动的布线技术，可同时进行多角多模的分析和优化，能够处理100M+门的大型设计。工具中内建的多角时钟树综合和多角多模信号完整性技术能够确保设计获得最佳的功耗和信号完整性。
通过整合Olympus-SoC和Calibre平台，Mentor便可提供完整的Design-to-Fab解决方案(见图1)。
Walden C. Rhines表示：“去年，Mentor在DFM市场占据了70%的份额。Calibre平台系列产品在物理分析、电气分析、制造测试等方面都具有独特的解决方案。与Olympus-SoC结合以后，Calibre平台中跟制造过程息息相关的数据就可以反向输送到设计实现阶段，以指导设计师改进布局，并对修改的时序进行重新评估，获得最具预测性的制造收敛。”
图1 Mentor公司的Design-to-Fab设计流程
针对模拟/RF电路的精确电路分析技术
设计复杂度不断提升的一个具体表现是：在半导体设计中，模拟电路和RF电路的比重正在不断增加。但是，与模拟和RF设计相关的EDA工具市场却发展缓慢。随着设计向更先进的工艺发展，设计师们在模拟和RF电路设计过程中面临的挑战正在不断增加，验证能力的不足使得他们的设计周期不断延长、设计成本不断提高。
Berkeley设计自动化公司的CEO Ravi Subramanian表示：“目前，大多数模拟和RF设计师主要依靠传统的SPICE仿真器进行电路的仿真验证，虽然SPICE的精度很高，但其仿真速度慢得让人难以忍受。EDA供应商们为了提升SPICE仿真速度而推出的数字FastSPICE工具主要面向数字电路设计，同时，这种工具的精度较差。”为了获得速度和精度的平衡，Berkeley公司基于其精确电路分析技术推出了一系列的工具，专门用于模拟和RF电路的仿真验证。
精确电路分析系列工具共包括3款工具：模拟FastSPICE、RF FastSPICE和PLL噪声分析器。PLL噪声分析器是Berkeley公司的第一款产品，它能够对PLL进行非近似、闭环、完整的分析，并实现极高的准确率。基于PLL噪声分析器的专利技术，Berkeley公司推出了模拟FastSPICE和RF FastSPICE仿真工具，它们在保持Spice仿真精确性的前提下，都能获得比其它产品快5倍~10倍的仿真速度。模拟FastSPICE的目标应用包括高速I/O、无线收发器、移动广播、DC-DC转换器、ADC/DAC等；RF FastSPICE的目标应用包括分频器、RF LNA、RF功率放大器等。
新一代高性能ASIC/ASSP验证平台
基于FPGA的原型设计是目前ASIC和ASSP验证技术中发展最快的领域之一。但是，在采用这一验证方案时，设计师面临着需要将不同的解决方案加以整合的挑战。设计师需要从不同的厂商那里选择不同的软硬件工具，以确保能够满足具体的验证需求，同时还要为工具的互操作性建立专门的工作流程。
为了抢占这一日益扩大的市场，不久前，Synplicity公司宣布收购ASIC原型板开发商HARDI Electronics AB公司。HARDI的ASIC原型设计系统HAPS在全球已经得到了广泛使用，借由此次收购，Synplicity将HAPS与自己的解决方案进行了整合，推出可大幅改进传统ASIC与ASSP验证流程的新一代高性能验证解决方案Confirma平台(见图2)。
图2 Synplicity公司ASIC/ASSP验证平台Confirma
Confirma平台包括三大组件，每一个组件都是一款独立的工具，分别为：能够将现有ASIC设计分组为多个FPGA设计的Certify软件，可以快速创建数百万门FPGA系统，以便实时验证ASIC功能，同时还可通过实际激励接口实现全面的软件验证；可提供硬件执行平台的HAPS原型板，能够向ASIC原型分析设计师提供高速、高容量、实时调试和完整的ASIC功能；支持创新型TotalRecall技术、并能为业界标准软件模拟器提供完全可视化及无缝接口的Identify Pro软件，使设计师能够方便地在RTL级进行系统调试，而不必通过门级接口来调试。此外，Confirma平台的模块化和可扩展架构还支持原型设计的复制，并使软件设计师和系统集成设计师能够在其中运行实际的应用软件，从而大幅缩短了整体系统验证时间。
助力AUTOSAR标准应用
Mentor Graphics公司是EDA行业率先进入汽车电子这一市场的，目前Mentor公司针对汽车电子应用的Volcano产品系列包括网络设计工具、嵌入式软件、测试和验证工具，适用于所有主要的汽车网络。据Walden C. Rhines介绍，公司在汽车电子工具方面的收入已经占到公司总营收的10%左右，并且这部分业务还在以很快的速度继续成长。
Mentor一直积极参与汽车行业开放式网络通讯标准的开发，并是AUTOSAR组织的高级会员。不久前，Mentor公司和Volvo卡车公司宣布一项Autosar论证项目取得成功，从而把Autosar标准在商用车中的应用向前推进了一步。
Mentor-Volvo项目必须利用Autosar技术重新开发现有的气候控制系统。Mentor负责对软件进行开发和集成，据Mentor透露，在为该项目开发工具的过程中，关键一点在于把车载网络架构(VNA)用于设计流程之中。与此同时，ETAS集团的Live Devices被选用来开发操作系统和运行时间环境发生器。
该项目启动5个月之后，原型就被集成到卡车之中并进行了测试。Volvo 3P的高级软件架构师Joakim Ohlsson表示：“原型包括支持针对商用车的总线协议，如SAE J1587，以及对激励器的先进控制装置，如步进电机。该应用还被分为针对电子控制单元(ECU)的不同功能，以测试整个网络的各种功能的可转移性。”
论证项目的结果显示：大多数的Autosar概念是可行的；它有可能处理针对商用车的特殊需求；Autosar的各种组件和工具已经足够成熟，可以启动针对产品开发的概念研究。■