物联时代需建立大系统设计理念

移动通信领域，每年市场规模达到1千亿美元；计算机、服务器领域，每年市场规模760亿美元；消费电子，540亿美元；汽车电子，240亿美元。这些规模庞大的应用市场正对半导体行业的技术走向发挥越来越大的影响，芯片业的产业形态也在发生改变，来自系统级的需求受到越来越多的重视。在接受《中国电子报》记者采访时，Cadence总裁兼CEO陈立武提出了“大系统设计”的概念——完整支持芯片的系统设计需要全面的技术组合，从芯片设计到PCB板设计再到系统级的软硬件验证。这种新的变化趋势将对芯片行业产生什么样的影响？企业应如何应对？

“大系统设计”成未来趋势

“大系统设计”要求芯片设计工程师建立系统级的思维，更多地考虑软硬件配合、系统级的验证等。

随着半导体技术的成熟，应用市场的需求对芯片设计开发环节的影响正在变大。以移动通信为例，随着便携式设备市场的扩大，人们对低功耗芯片的追求不断提高。处理速度不再是芯片设计追求的唯一核心指标，是否具备低功耗设计和能力，决定着产品能否在移动设备中得到应用。

针对这一变化趋势，陈立武表示：“芯片设计正变得越来越复杂，IC设计工程师需要考虑的问题从原来的芯片级扩展到（PCB）板级再到系统级别。”芯片设计的产业形态正在发生变化，“大系统设计”的理念开始受到重视。

所谓“大系统设计”，要求芯片设计工程师建立系统级的思维，更多地考虑软硬件配合、系统级的验证等。“芯片设计团队必须对系统制造过程有深入的了解，尤其是工艺参数在制造过程中的变化，已经成为芯片设计工程师不可或缺的知识，许多操作系统、嵌入式程序、驱动程序等软件硬配合的问题都要在设计阶段考虑，可制造性设计（DFM）和面向成品率的设计（DFY）已经是必不可少的设计技术。”陈立武指出。

“很多SoC都是混合信号，混合信号设计也变得十分重要。IC设计工程师必须给予考虑。”Cadence全球执行副总裁黄小立补充，“验证也变得很重要。IC的功能越来越复杂，无论是来自芯片级、板级，还是系统方面的验证，都必须给予考虑。Cadence正是认识到这一点，近日收购了Jasper公司，其JasperGold平台可提供多种验证解决方案。”

此外，还有先进节点的考虑、先进封装的采用、更多IP模块的准备和低功耗的设计等。“大系统设计”正使芯片设计变得更加复杂，需要更多来自EDA工具、IP模块和验证工具的支持。

垂直市场商机众多

2014年～2020年全球计算机生产规模增长46.6%%、移动通信增长81.3%%，消费类电子增长48.5%%。

新的发展趋势不仅带来复杂的设计工作，也会催生更多的市场机会。“Google、亚马逊、阿里巴巴，无论是互联网公司还是科技公司都在致力于开发各种新的应用。所有这些应用都需要性能优秀的芯片给予支持，芯片仍是电子产业的基础。”陈立武表示。根据IBS的数据显示，全球电子工业生产规模，2014年到2020年增长率为66.4%%。其中，计算机增长46.6%%、移动通信增长81.3%%，消费类电子增长48.5%%。

在这些垂直市场将出现大量机会，比如医疗电子、物联网、云计算等。“这些市场需要的是整合性、差异化的解决方案。芯片设计公司在进行方案开发时，不能仅仅着眼于芯片层级，还要看到板级、系统级。而要做好这一切，需要系统辅助设计。”陈立武表示。

“Cadence除了EDA工具之外，还提供从芯片到系统级的验证方案和IP等，可以为客户提供整套解决方案。”黄小立表示。

EDA厂商空间巨大

中国仍是全球最大和增长最快的半导体市场，2013年～2020年，年均增长率达到8.8%%。

中国仍是全球最大和增长最快的半导体市场，2013年～2020年，年均增长率达到8.8%%。正是因为看到这些市场机遇，很多中国的系统公司开始进入芯片行业。不过，目前的中国芯片业仍然存在较多问题。很多芯片设计企业缺乏工艺知识，没有定制和修改工艺参数的能力，对第三方IP核的依赖程度高，在内部也没有建立起设计工具的维护和发展队伍，缺少根据自己的产品开发和优化设计流程的人才和能力。

正是因为如此，EDA厂商可以发挥作用的空间十分巨大。负责Cadence亚太区运营的公司副总裁石丰瑜表示：“如果把处于不同产业链环节、不同垂直领域的厂商连接起来，将可形成巨大的协同效应，对抢抓市场机遇效果十分明显。”

“EDA厂商熟悉IC行业，产品跨越不同产业链上的公司，连接不同垂直领域的厂商。可以利用多种商业手段合作，以协助的心态，给客户在制造、IP等方面做辅助、做建议，进行产品规划，在帮助客户的同时，也为自身拓展更多的商业机会。”黄小立表示。