专利全称oa
1的传统做法
在过去,IC设计过程是通过使用各种软件脚本和翻译各种数据格式,由一组单点设计工具组成的可行的设计方法或“过程”。这种方法被长期使用——有时甚至被软件工具供应商为了自己的工具集中度而使用——来聚集“碎片化”的应用软件专业,无法用独立运作的各种工具建立更高效的设计“流程”。据用户反映,与商业EDA软件工具的成本相比,设计工具的集成需要2到4美元(或更多)。在晶圆工艺属于不连续工艺的时代,在半导体制造中也可以发现类似的道理——通常由硬件工具本身来定义——用手将晶圆从一台机器移动到另一台机器。最终,需要并实施机器接口标准、自动化晶圆加工和工厂自动化软件的客户可以享受巨大的效率优势。设备行业的供应链聚集在一起制定标准,每个供应商、晶圆厂和客户都从这种合作中受益匪浅。
有许多标准有助于实现多工具设计过程,但没有足够的标准来提供实现平稳互操作性的基础设施。自称为互操作PDK库(IPL)联盟的组织是一个合作建立定制IC设计专用开放环境的优秀范例。
当IPL联盟的创始成员AWR、Ciranova、Silicon Navigator、SpringSoft和Synopsys?第一次开会的时候,首要任务就是采用硅集成联盟的EDA数据库开放存取(OA)标准,Si2)。以前EDA公司开发专利数据库是为了方便产品开发,也是因为觉得自己的专属版本提供了自己的竞争优势。外部供应商对这些专利数据库的访问仅限于特定的增值第三方工具,并且通常需要复杂的数据转换来在工具之间传输数据。因为创新通常从一个小地方开始,通过合并或收购获得技术的公司经常发现他们的许多工具不使用相同的数据库。当然,试图使用来自不同供应商的工具来建立同一级别的最佳设计流程的客户将面临复杂的挑战;即使客户试图将商业工具与他们自己的专利工具集成,也会遇到更糟糕的问题。
2开放式数据库挑战
在2001年,在其他努力失败几十年后,Si2组织了另一个委员会来定义和开发开放EDA数据库标准。几年后,OpenAccess (OA)数据库出现在SI2上,EDA工具之间的互操作性终于出现了。抛开之前的竞争问题,现在任何Si2成员都可以使用OA,并迅速成为标准的EDA数据库,至少在定制和仿真设计方面是如此。目前约有34个OA联盟成员,代表EDA公司和许多占所有EDA收入80%的大客户。OA联盟成员的数量是合作对于设计成功价值的铁证。虽然采用OA标准是一个好的开始,但仍然不够。开放数据库的诞生,比如开放操作系统(比如Linux),并不一定意味着开放设计环境的理想已经实现。当然,OA的广泛采用将被视为建立完全互操作环境的里程碑,但尽管OpenAccess数据库为设计端标准提供了重要的基础设施,但广泛采用仍取决于一些关键的功能需求,其中一些需求是IPL联盟的目标。
3互操作性晶圆厂设计套件
这些需求之一是PCell链接库,它是每个fab物理设计套件(PDK)的关键部分。PCells是一个“参数化”的单元,用于设计模拟和定制的数字电路,代替许多固定的单元和不同值的指定维度变量(参数)。例如,仅通过改变特定位置或“工艺”的栅极长度参数,NMOS晶体管的单个PCell就可以替代几乎无限数量的器件尺寸。除此之外,还有关于PCells的高级函数,可以提供公式或函数来替换一些变量,维护必要的关系。甚至有些PCells可以自动适应仿真的输入,根据具体情况获得合适的值。在所有主要组件、链接库和功能都可以互操作之前,开放数据库的价值将是有限的,尤其是对于模拟和定制数字设计。
模拟电路是以电路图格式设计的,使用的符号对应于具有指定值的特定器件。现在,布局工程师知道先进的布局工具可以自动生成PC单元的DRC-correct)PCell布局设计,甚至可以合并许多设备以实现空间效率,而不必“手绘”任何图形。电路图中指定单元和布线器的连接为布局工具环境中的手动或自动正确布线提供了多种选择。几乎所有的高级布局工具都有一个PCell机制以这种形式运行。问题是,目前使用的大多数PCells一直是用单一供应商的专有语言编写的。为其他供应商提供用其他语言编写的PCells,并确保它们与原始版本完全相同,对于晶圆厂、客户和EDA供应商来说都是一项繁琐而艰巨的任务。客户通常会受到经济因素的限制,所以他们只能使用晶圆厂PDK所支持的工具,而无法顾及自己的喜好。在图2中,与三家晶圆厂合作并使用三家EDA供应商的工具的客户可能需要多达九个pdk来满足不同工艺技术的需求。使用开放标准,它可以减少到三个pdk,使用高级工具,用户甚至可以共享单个PCell链接库。
4一起工作
基于以上原因,IPL联盟的创始成员共同努力完成剩余的基础设施,积极协助OA的实现。参加过多公司协作的成员都知道,这些活动很多都失败了,最常见的结果就是PowerPoint幻灯片和一大堆承诺。就这样,IPL联盟由五大公司发起,现在已经有了其他近20家厂商的支持,并且一直在飞速运转。前面提到的样本PCell链接库于2007年4月发布;在2008年的设计自动化会议(DAC)上,已经展示了多个供应商和工具的互操作性。2009年7月,台积电宣布业界首个可互操作的PDK (iPDK)开始供货,包括相关的65nm模拟和RF PCell链接库;今年2月,IPL发布了IPL 1.0标准,包括参考设计和PCell链接库,让每家公司都能从相同的技术中受益。
这个没有任何财力的非正式IPL团体,能在这么短的时间内解决最大的纠纷,说明合作的时代已经到来。* * *的利益和* * *的利益是合作成功的动力,IPL联盟的结果证明了预期的收益。在半导体行业的历史上,集成电路设计人员第一次可以将同一个PCell链接库用于几乎任何基于OA的工具,包括内部开发的工具。在很多情况下,遵循IPL标准,可以不费吹灰之力地使用高级功能,客户可以实现他们在许多工厂或晶圆厂之间“携带”PCells的梦想——至少在具体的技术流程上。
5种工具紧密配合
2007年秋,在Si2 OpenAccess大会上,一个供应商的工具使用标准符号(同样来自Si2)创建的、存储在OA中的电路图,被其他供应商的工具打开,修改后再传给第三方供应商的工具,其中的改动依然明显,链接依然完整。根据线路图,利用IPL互操作PCell链接库建立的版图被一个工具打开,在这个工具中改变了一些PCell参数,连线了一些节点以证明有效连接,同时故意违反了设计规则(Design Rule,DRC)。DRCs由其他供应商的工具实现,错误标签也由其他供应商的工具显示在布局中。使用布局工具来纠正错误,添加更多的布线,然后使用其他供应商的其他工具来实现DRCs,这表明布局现在没有违反规则。来自OA的原始数据根本不需要被翻译成其他格式,比如GDSII。
为什么这是一个杰出的成就?毕竟这是所有客户期待的工作方式!事实上,许多半导体制造商继续使用内部开发的EDA工具是一个自然的原因。在计算机世界中,客户期望硬件和软件无缝协作,在平滑的网络上使用双方同意的通信协议,并拥有标准的插件和终端。为了被市场接受,供应商的工具必须能够彼此顺利地操作。违反标准的供应商必须承担自己的风险,当更兼容的解决方案进入市场时,他们将被淘汰。这就是互操作性的竞争优势,因为它满足了所有客户的期望。那么,EDA为什么不一样呢?
这个展览在2007年是一个巨大的成就,在多厂商工具中使用相同PCell链接库的IDMs成员、fabs和fabless设计团队的数量迅速增加。有史以来第一次,客户可以从同级别的最佳设计工具中受益,并知道经fab认证的设计套件可以在自己的设计流程中顺利运行。
6摘要
当它在OA数据库上实现时,open PCells和open PCells函数使创新的EDA新手与顶级EDA供应商处于平等的竞争地位。除了开发数据库的成本和精神之外,互操作性的壁垒也被清除,新的想法和产品将如雨后春笋般涌现。许多EDA新手和老手都在努力提高仿真自动化水平和整体设计生产力。公平的竞争地位将鼓励光明正大的企业、大学研究人员和其他人建立和实现新思想。
同时,当代产品必须进化才能生存。设计链缺乏竞争只会让市场领导者无缘无故受益。合作开发开放PDK的制造商相信,竞争可以改善他们的产品,就像竞争对手一样,他们有义务进行创新和合作,以跟上客户需求的步伐。越来越多的客户要求互操作性。不合作就等于把优势让给了愿意合作改善的竞争对手。
设计端供应链和半导体供应链的其他部分并不优雅。“我们以前做的”是绝对不够的,合作才是王道。IPL联盟等团体已经证明,当有足够的动力时,确实可以取得具体而重大的成果。人们将一起创造奇迹。
作者简介
Richard Morse是SpringSoft的EDA联盟和技术营销经理。