SOC设计过程的质量保证
进入二十一世纪,标志着ASIC设计时代结束,崭新的系统芯片(SOC)时代到来。为了适应科技发展和市场竞争的需要,系统设计者不断寻求更短的上市时间,更高的性能和更低的成本,所有这些都是推动SOC需求的主要因素。世界SOC市场1998年只有57亿美元,而到2003年预期能达到265亿美元,市场将保持36％的年增长率。作为IC设计技术和未来市场的走向,SOC也逐渐受到了国内IC行业的重视。
SOC的出现导致了IC业的分工,并且向虚拟再集成的商业模式发展,本文对这种趋势作概括的描述。同时,在这种虚拟再集成的商业模式中,设计质量是最后SOC产品成败的关键因素。功能验证决定了SOC的质量,本文主要讨论虚拟再集成的商业模式导致的功能验证方法的发展。
IC业的虚拟再集成
今天的IC业和许多构成IC业价值链的焦点专业分层,将继续沿着已经走了十几年的分工之路走下去,即从垂直结构逐步向水平结构过渡。这种分工促进了SOC技术的成长,缩短了上市周期,降低了芯片造价,提高了经营效率。
分工的发展经历了两个阶段：
二十世纪八十年代后期的设计与加工分离是第一个阶段。在这个阶段,从事设计的无生产线(Fabless)公司销售产品,但不拥有加工条件;而加工公司专门提供加工服务。负担着芯片加工设施大量开支的加工公司,基本上可以不用面对产品公司跨入IC业时所面临的风险。
第二个阶段是二十世纪九十年代末独立IP供应商的出现。SOC技术的复杂度很高,大大加重了设计负担,于是,产生了对验证好的第三方IP核的需求,以简化多功能芯片的设计。在这个阶段,加工公司在提供IP硬核,以及加速经过验证的IP核向更小几何尺寸移植等方面扮演着重要的角色。因此,加工公司处于未来开放式IP时代的焦点,将促进系统设计、IC设计、第三方IP和电子设计自动化等这些商业增值活动的虚拟再集成。
SOC趋势将进一步加速分工的进化。分析家预测：设计服务和IP将成为分工的主旨,然后是纯粹的加工。第三方IP供应商将为无生产线公司、集成器件制造商(IDM)和系统设计公司进一步减少进入市场和缩短上市周期方面的种种障碍。
分工进化有几个主要的推动力量。第一,使用委托加工是进入IC业的一个低风险、很有竞争力的途径。使用加工服务,无生产线公司进入市场时,没有加工工厂的沉重经济负担。而且,IC业也经历反复的商业周期。在衰退期时,使用加工的IC公司有低得多的固定成本,会更有竞争力。第二,SOC趋势大大增加了设计复杂度,促使无加工线公司和集成器件制造商专注于它们的核心竞争产品：高层次设计和IP。
分析家预测新的IP时代要经历一个根本的改变。这个改变是系统开发和IC芯片开发将按职能划分为两部分,如图1所示：一个将专门进行IP核设计,另外一个进行系统级集成。
IC业的分工继续发展,它将从一个垂直结构变成由各个专业分层构成的水平结构。这种转变又产生了再集成为另外一个商业模型的要求。如图2所示,由EDA工具、库、IP核、加工等公司构成的一个紧密的相互联系的网络,要比分层关系有更高的生产率。尤其是在深亚微米设计中,这种强有力的网络保证了设计平台高性能、产品周期更短、一次流片设计的无缺陷。各供应商的紧密伙伴关系为用户提供了一个完整的解决方案。在这种关系中,委托加工是核心,也是SOC发展关注的焦点,是这种虚拟再集成的组织者。无论是IP的开发、授权、SOC的加工和验证,都是围绕委托加工来进行的。
SOC功能验证
现在,还没有验证SOC的标准方法。各种SOC对HDL语言使用上的不一致造成了大量的验证技术和手段。由于大约70％的设计工作都在验证上,验证途径的标准化已经变得非常必要。
现在,为缓解复杂系统功能验证问题,提高功能验证质量的新工具不断涌现。不管过去还是现在,电子部件的质量主要依赖于它们的验证过程怎么样。不好验证,不论由于什么原因,极有可能造成电子部件质量差或失败。
