为了在中国这个日益重要和潜力巨大的IC设计市场占据更有利的地位,Synopsys(新思科技)宣布在上海成立一个研发和技术支持中心。新思公司总裁兼首席运营官陈志宽在揭幕仪式上表示:“该中心可以使我们在第一时间听到迅速成长中的中国客户对我们产品的反馈,从而有利于我们更好地改进现有的产品,并更快速地响应他们的需求。”
随着一大批海归带回最新的IC设计技术和经验,2003年0.18微米工艺已成为中国高端芯片设计的主流工艺,如龙芯系列32位微处理器、方舟系列32位微处理器、星光系列多媒体SoC、汉芯系列32位DSP和六合万通的WLAN基带芯片。不少中国IC设计公司已经设计成功或正在设计基于130纳米的几百万门以上芯片,如世芯电子(上海)有限公司已经为数码摄像机和移动手机市场设计成功两款2百万门和4百万门130纳米SoC芯片,并正在设计针对光联网市场的1千2百万门130纳米SoC芯片。
与此同时,很多台湾IC设计公司也开始在中国大陆设点为中国或全球市场提供高端IC设计服务。这一切均显示中国市场未来对130纳米以下工艺的设计需求将大幅增加,而这无疑将给EDA工具供应商带来很多发展机会。
新思公司敏锐地捕捉到了这一趋势,并迅速作出了反应。尽管中国EDA工具市场在新思公司的整个市场份额版图里的比重仍很小,但中国迅速成长的IC设计业无疑已使陈志宽认识到中国市场将成为新思未来的一个重要业务增长点。陈志宽将技术支持视为确保这一业务增长的主要市场拓展策略,基于这一认识,他决定在中国增建该公司的第四个研发和技术支持中心,并为该中心初步确定了三个主要目标:一是为中国本地的IC设计工程师提供更快捷和更好的技术支持服务；二是更好地与中国客户一起参与到全球产业生态链上；三是为全球市场开发新的IC设计工具,并参与开发未来的半导体设计技术。
陈志宽表示,新成立的新思上海研发和技术支持中心的规模仅次于美国硅谷总部。这清楚表明,中国已成为新思未来的亚洲市场开发重心。新思另外二个研发和技术支持中心分别位于亚洲的印度和日本。
当今中国IC设计产业虽仍处于起步阶段,却已呈现全面发展态势。一部分新创的纯IC设计中心主要面向中低端消费电子市场,它们主要采用以商业利益驱动的发展模式,资金来源以风险投资和个人投资为主,从地域角度来讲主要分布在以深圳为中心的珠江三角洲地区；另一部分新创的纯IC设计中心则主要面向计算机、重要通信和消费电子领域的国家战略性市场,主要从事高端CPU、DSP和SoC的开发,它们的发展模式更多地是基于国家的战略性导向,资金来源也以国家研究和发展基金为主,从地域角度来讲主要分布在以北京为中心的华北地区。以上海为中心的长江三角洲地区则在设计、晶圆代工、封装和测试等整个集成电路产业链的发展方面走在前列。此外,不少中国电子系统制造商(如华为和中兴)都建有自己的IC设计中心,它们的发展模式主要是服务本公司的需要。
中国半导体协会理事长俞忠钰最近已经明确指出,加强设计产业将是中国今后半导体产业的重点发展方向,因此可以预见中国IC设计产业将继续在高低两个方向蓬勃发展,而兼顾中国南北两端的考虑也许正是新思决定在上海扩建技术支持中心的一个重要原因。
从产品发展角度来看,目前全球IC供应商都已将SoC定为未来的一个重点发展方向,由于SoC对全球IC设计界来说尚是一个较新的事物,因此中国IC设计界也已将SoC视为可在不远的未来赶上世界水平的一次重大机遇。SoC设计给IC设计界带来了很多新的挑战,例如IP再利用和集成不同物理域的电路(包括模拟、定制数字逻辑、RF、存储器和数字标准单元),它要求IC设计流程和方法也要作出相应的改变。“对任何一个新的SoC设计来说,由于设计再利用和商业IP的使用等原因,构成SoC的一些模块可能早已存在了,”陈志宽表示,“因此很多IC设计流程基本上采用了‘中间会师(meet-in-the-middle)’的方法,它通过提供一些‘自底向上’的预先设计好的组件完善了‘自顶向下’流程。新思的Galaxy设计平台也能很好地支持这一新的流程。”
SoC的设计方法也正在由基于IP向基于平台转变,这一方面是由于产品上市周期越来越短,另一方面是由于市场上的商业IP差不多已覆盖所有的领域,如CPU、DSP、存储器、接口等。新思公司高级副总裁兼首席技术官Raul Camposano表示:“到2010年,任何一个SoC上超过90%的部分都由IP组成,因此建构一个SoC平台的关键是首先使这些来自不同供应商的IP能够协同工作。”
从设计工艺的角度来讲,2002年和2003年全球IC设计市场的主流工艺分别是180纳米和130纳米,2004年的主流设计工艺已发展到90纳米。而就中国高端IC设计市场而言,基本上与国际先进水平相差一代,如根据本刊最近对中国IC设计能力的市场调查,2003年中国的主流IC设计工艺是180纳米。以此类推,预计2004年中国IC设计业将重点发展130纳米设计能力,并跟踪90纳米设计技术。
130纳米及以下工艺时代的IC设计首次必须考虑制造因数的影响,也就是说设计和制造首次必须作为一个整体来考虑,这与以往的IC设计理念相比是一个革命性的跳跃。“以前不管是模拟还是数字设计,它们和制造都是分开的,设计工程师只需要向代工厂提交GDSII文件就可以了。”陈志宽表示,“但现在不同了,设计和制造必须综合进行考虑,这也就是近来DFM(可制造性设计)解决方案越来越受欢迎的原因,因为130纳米工艺以下的掩模制作必须采用OPC(光学接近校正)等技术来考虑进制造因数的影响。我认为,未来几年的IC设计流程肯定将从目前的RTL-to-GDSII向RTL-to-Silicon转变。”另一方面,由于泄漏电流加大而导致的功耗问题已取代时序收敛和信号完整性成为最大的设计挑战,未来任何一个设计都必须做功耗Sign-Off,Raul Camposano强调。
由于新思能够提供覆盖RTL到硅(RTL-to-Silicon)全IC设计流程的所有工具,因此新思上海技术支持中心将对中国IC设计和制造产业的快速成长起一个很大的推动作用。例如,大唐微电子公司用了不到一年半的时间采用新思的设计流程开发成功了一款集成了RISC CPU、DSP、存储器、接口、编解码器等逻辑的COMIP平台级芯片。大唐电信总裁魏少军强调,他非常满意新思的工具,除了价钱稍贵。
新思应该也认识到目前的EDA工具对于像中国这样的IC设计萌芽市场来说超出了客户的消费水平,因为去年三月新思就已经决定向中国科技部高技术研究发展中心捐赠大部分IC设计工具(这些工具主要用于支持七个IC设计主要发展地区的IC设计孵化器的建设,包括上海、北京、西安、成都、杭州、无锡和深圳)。它多少满足了中国一些IC新创企业的开发需要,但这毕竟是要和别人排队使用的,常常缓不济急,因此EDA和IC设计业界一直在共同探讨如何让更多的中国IC设计工程师更容易地接触到价格昂贵EDA工具的商业模式。
目前业界最常采用的商业模式有二种:一是收取有时间限制的授权使用费,二是收取专利费。但中国863计划集成电路软件专题组组长严晓浪教授极力倡议采用收取服务/维护费用的商业模式,他认为这是目前最符合中国国情的商业模式。
作者:陈路
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