EDA行业的“左移”,开发流程多维度扩展

科技   科技   2024-11-19 08:17   上海  
芝能智芯出品

随着EDA行业的不断演进,“左移”已从一个单纯的设计理念演化为贯穿芯片开发全过程的关键驱动力,开发流程正向更广阔的维度延伸,既包括向右扩展到硅生命周期管理(SLM),也涵盖了向左延伸到安全和保障领域。


这一转变推动了设计流程的重组,传统的瀑布式模型正逐渐被并发循环所取代。通过跨领域的数据整合、抽象优化和工具创新,设计团队能够更高效地应对复杂性并提升芯片性能。


我们将讨论从设计流程的多维度扩展和EDA工具的变革两个主要方面,探讨这一趋势对半导体行业的深远影响。




Part 1

EDA行业的多维度扩展



“左移”是一种将设计流程的后期任务前置到早期阶段的战略。其核心目标在于通过早期决策避免后期设计问题,从而缩短开发周期并提高设计效率。


在实践中,“左移”推动了设计师对整个开发流程的深入理解,包括:


 提前预测传统上在后期才出现的问题,例如时序收敛和功率优化;


● 通过早期建模和抽象技术,减少后期验证的迭代次数;


 增强设计师与安全专家的协作,以更早识别风险并实施保护机制。



“左移”不仅局限于硬件/软件协同,还扩展到领域之间的交互。例如,在基于模型的工程中,系统级设计师可以更早地获得设计参数反馈,从而优化未来设计修订。


随着向右扩展的兴起,EDA工具的职能已超越了传统设计,涵盖了从制造到产品部署的全生命周期管理。硅生命周期管理(SLM)通过在芯片中嵌入监控IP,能够收集、分析并反馈制造、组装以及现场使用的数据。


这些数据不仅能优化当前设计,还可以指导未来迭代:


● 流片前的验证环境与流片后的测试环境协同作用,缩短了调试周期;


 实时监控数据的引入,有助于实现产品的预测性维护与性能优化;


 通过跨团队的数据共享,设计师、验证团队与测试团队之间的壁垒被进一步打破。


基于便携式测试和刺激标准(PSS),测试内容的重复利用使得流片前后的协作更加高效,同时提升了EDA工具的适用性。



“左移”和“右扩”带来了显著的效率提升,其复杂性也为设计团队带来了新的挑战。


● 随着数据量的激增,如何协调不同领域的数据格式和处理标准成为关键难点;


● 设计师需要具备更广泛的技能组合,从功率分析到安全机制插入,再到系统级优化; 


● 将不同阶段的EDA工具无缝集成在同一流程中,要求更高水平的算法支持和工程开发。



Part 2

EDA工具的变革与创新


随着开发流程的扩展,EDA工具正从单一功能的工具链演变为高度整合的平台。这种变革体现在几个方面,现代EDA工具能够在综合、布局布线、功率分析和物理验证等阶段实现无缝协作。


例如,通过共享数据模型,设计师可以在早期阶段应用后端技术,从而提高设计收敛速度; 自动插入安全机制、优化功率分布以及动态反馈设计建议,使得EDA工具能够显著减少人为干预; 通过对实时数据的分析,设计团队能够动态调整设计参数以实现最佳PPA(性能、功率和面积)目标。


抽象是EDA工具进化的重要方向之一。在高级综合(HLS)中,通过早期估算时序和功率,设计师能够在更高的抽象层次上完成架构决策,模拟IC设计领域的左移也表明,通过提取和共享寄生参数,设计师可以更快地优化原理图并提升系统性能。 


传统瀑布模型被并发循环取代,是EDA工具发展的另一标志性趋势。在这一模式下,不同开发阶段的反馈回路得以同步运作。例如: 功率分析依赖于后端工具生成的设计输出,同时需要前端的波形和活动文件作为参考; 安全机制的插入需考虑后续工具的优化能力,从而避免冗余功能被意外删除。


通过循环间的高效交互,EDA工具能够在多层面上实现数据共享与功能优化,从而加速设计流程。


EDA行业的“左移”与“右扩”正在改变半导体设计的基本逻辑,从以瀑布模型为核心的顺序开发模式,转向并发性更强、协同性更高的流程体系。这一趋势不仅反映了工具技术的进步,也体现了行业对效率、成本和性能优化的更高要求。


然而,随着数据复杂性和技能要求的提升,设计团队和EDA工具开发商需要共同努力,以应对跨领域整合带来的挑战。



小结


随着人工智能和大数据分析技术的进一步发展,EDA行业将有望迈向更加智能化和自动化的新时代。这不仅为芯片设计带来更多可能,也将推动整个半导体行业实现更高效、更可持续的发展。  


芝能智芯
在这个数字时代,芯片及其基于的软件已经成为现代社会不可或缺的一部分。深入跟踪和分析这些技术的发展趋势变得愈发重要。而位于中国的上海,被誉为中国的芯片硅谷,将有着更多的机会为我们提供深入了解半导体行业以及中国芯片产业链发展的平台。
 最新文章