반도체 생산 공정에서 EDA 툴과 IP 설계는 실제 칩 생산 및 제조에는 직접적으로 관여하지 않습니다. 그러나 칩 설계 분야의 첫 번째 단계인 EDA 툴/IP 코어의 기술 발전은 반도체 산업의 발전 속도에 직접적인 영향을 미칩니다. 이는 국내 반도체 산업의 성장에 있어 매우 중요한 요소이며, 그 중요성은 리소그래피 장비에 버금갑니다.

The "2020 Hard Core China Chip" selection event, hosted by Xinshiye, named by Shenzhen Fubao Group, and sponsored by Mouser Electronics with exclusive gifts, aims to commend outstanding domestic semiconductor companies and encourage domestic companies to increase their research and development efforts on IC products and technologies. In this selection, 6 companies were selected for the "Hard Core Chinese Chip - 2020 Domestic EDA/IP Selection". This article takes stock of the EDA tools and IP design products of the selected companies to provide the market with high-quality domestic chip software selection.

Ultra-low power consumption BLE5.2 RF IP

Owned company: Ruicheng Core Micro (ACTT)

This product supports the BLE5.2 protocol and can achieve NF=6dB (-97dBm sensitivity) and 6dBm output power. Power consumption is as low as Rx=6mW, Tx=7mW@0dBm. The formed chip products have been mass-produced by world-class customers, and are well guaranteed in terms of product stability and compatibility.

가격 경쟁력: 본 제품은 CMOS 기술을 기반으로 하며 DNW와 같은 특수 공정이나 특수 소자가 필요하지 않습니다. 전체 설계에 1P5M 칩을 사용하며 면적은 0.5mm²에 불과합니다. 본 제품을 통합함으로써 고객에게 시장 비용 측면에서 매우 경쟁력 있는 이점을 제공합니다.

Technological innovation: The product adopts an innovative design architecture with built-in Balun and does not require an external resistor matching network. While ensuring performance and low power consumption, it has become the smallest BLE IP in the industry.

고객 서비스: ACTT는 오랜 IP 서비스 경험과 저전력 IP 기술 축적을 바탕으로 고객에게 완벽한 BLE IP 솔루션을 제공합니다. ACTT는 BLE IP의 완벽한 디자인 키트 제공은 물론, BLE 프로세스 마이그레이션 및 제품 맞춤화 서비스도 제공합니다. 또한 BLE 관련 업체와 협력하여 프로토콜 스택 기술 지원 및 애플리케이션 소프트웨어 지원 등 포괄적인 서비스 패키지를 제공합니다. ACTT의 저전력 아날로그 IP, eNVM IP, 인터페이스 IP는 BLE IP와 함께 다양한 CPU 아키텍처를 지원하는 플랫폼 기반 IP 솔루션을 구성합니다. 고객은 이러한 IP를 선택하고 맞춤 구성하여 필요한 사양을 신속하게 구현할 수 있습니다. ACTT의 시스템 통합 경험을 통해 설계 위험을 크게 줄이고 개발 비용을 절감하며 제품 출시 기간을 단축할 수 있습니다.

시장 판매: 당사는 55nm 공정의 BLE IP를 수년간 꾸준히 공급해 왔으며, 국내외 주요 고객사를 지원하고 있습니다. 40nm 공정을 기반으로 설계된 BLE IP는 출시되자마자 고객사에서 채택되었습니다. 또한, 28nm 공정을 활용한 설계도 고객사와 협력하여 진행하고 있습니다.

Gowin Yunyuan? 소프트웨어 로직 합성 도구 GowinSynthesis1.9.6

소유 회사: 고윈 반도체

Gowin Yunyuan의 소프트웨어 로직 합성 도구인 GowinSynthesis 1.9.6은 Verilog/SystemVerilog, VHDL 혼합 설계 입력을 지원하고, 초대형 규모 설계를 지원하며, 업계 최고 수준의 FPGA 물리적 합성 솔루션을 제공하여 종합적인 결과 품질을 10% 향상시키고 전체 효율성을 20% 높입니다.

가격 경쟁력: 현재 Gowin FPGA 칩 구매 시 고성능 종합 툴 라이선스가 무료로 제공됩니다.

기술 혁신: 국내에서 완전히 생산된 EDA 툴은 국제적으로 유명한 브랜드의 유사 제품보다 뛰어난 성능을 제공하며, 복잡한 프로그래밍 가능 로직 설계를 위한 탁월한 HDL 종합 솔루션을 제공합니다.

Customer service: Combined with Gowin Yunyuan design software, easy to use and debug, Gowin provides original technical support to ensure the quality of customer service;

시장 판매: GowinSynthesis는 Gowin Yunyuan 소프트웨어 1.9.0 버전(2019년 2월)과 함께 출시된 이후 컴파일 품질과 사용자 경험 측면에서 고객들에게 널리 인정받았습니다. GowinSynthesis는 Gowin의 모든 FPGA 칩 개발을 위한 기본 통합 도구로 자리 잡았습니다.       

화샤 코어 64비트 멀티코어 프로세서 IP GPTX2 CPU

소유 회사: 화샤칩

GPTX2 CPU는 화샤 코어(Huaxia Core)의 멀티코어 프로세서 IP로, 완전한 독립적인 지적 재산권을 보유하고 있으며, 단일 코어부터 최대 4개의 GPTX2 CPU 코어로 구성된 프로세서 클러스터를 지원합니다. GPTX2 CPU 코어는 RISC 아키텍처 기반의 64비트 슈퍼스칼라 프로세서입니다. 고도로 최적화된 3-이슈 파이프라인을 갖추고 있으며, 하이브리드 분기 예측 및 비순서 추측 ​​실행을 지원합니다. 비균일 레지스터 파일(NUSF)을 통해 슈퍼스칼라 파이프라인이 더 높은 클럭 속도로 실행될 수 있습니다. 컴파일러 기술의 도움으로 프로세서의 다양한 기능 구성 요소를 가속화할 수 있습니다.

GPTX2 아키텍처는 첨단 공정 설계를 기반으로 업계 최고 수준의 성능과 에너지 효율을 제공합니다. 자율주행 시스템(ADAS), 로봇, 증강현실/가상현실(AR/VR), 지능형 모니터링, 엣지 컴퓨팅 등 임베디드 분야의 고성능 병렬 컴퓨팅 애플리케이션에 적합합니다.

AGP2122 NB-IOT/GNSS 송수신기 RFIP

소유 회사: 싱지싱위안

AGP2122는 Xingjiexingyuan에서 자체 개발한 국내 최초의 상용 인증 5G NB-IOT/GNSS 듀얼 모드 트랜시버 RFIP입니다. 이 제품은 다음과 같은 혁신적인 특징을 가지고 있습니다.

1. Supports NB-IOT/GNSS dual mode, compatible with 3GPP R15 FDD standard, supports R15 standard FDD frequency band, and supports GNSS navigation frequencies (L1, B1, E1);

2. 초저전력 설계를 구현하기 위해 저주파수 IF 수신기 및 극성 송신기 구조(극성 송신기)를 채택합니다.

3. 수신 채널과 송신 채널의 저역 통과 필터 및 VGA는 시분할 다중화 방식을 채택하여 칩 면적을 절약하고 회로 설계를 크게 단순화하며 비용을 절감합니다.

4. Both transceiver and transceiver channels support IQ amplitude and phase balance calibration to improve receiving image suppression and reduce transmitting EVM.

5. Integrate a high linearity power amplifier to reduce system application costs.

6. DCXO를 통합하여 시스템 적용 비용을 절감하십시오.

The receiving power consumption of AGP2122 is only 60% of that of similar RFIPs, and its area is only 70% of that of similar RFIPs. It is currently the only 5G NB-IOT/GNSS dual-mode Transceiver RFIP in China that integrates a 23dBm CMOS PA. It has been successfully authorized to well-known domestic customers and the European market, with more than one million units shipped in mass production.

신라이 600 시리즈 RISC-V 프로세서

소유 회사: 신라이 테크놀로지

신라이 600 시리즈 RISC-V 프로세서는 신라이 테크놀로지의 현지 팀에서 완전히 독자적으로 개발 및 설계했습니다. 기존 제품과 마찬가지로, 견고한 엔터프라이즈급 Verilog 코드로 구축되어 완벽한 추적 및 재설정이 가능하므로 사용자의 신뢰성과 안전성을 보장합니다. AIoT 엣지 컴퓨팅의 실시간 제어 및 완벽한 운영 체제 지원이 필요한 고성능 임베디드 애플리케이션에 적합하며, 인공지능, 스토리지, 스마트 TV, 광대역 게이트웨이 등의 응용 분야에 활용할 수 있습니다.

공연:

RV64IMACFDP 지원

사용자 모드 및 PMP를 지원합니다.

Support hardware multiplication and division

ECC 기능을 갖춘, 어떤 크기로든 구성 가능한 명령어 캐시(I-Cache)

Configurable data cache (D-Cache) of any size, with ECC function

Configurable ILM and DLM of any size to improve performance and real-time performance

Configurable user-defined command interface

구성 가능한 AHB-Lite 개인 외부 디자인 인터페이스

구성 가능한 슬레이브 인터페이스

구성 가능한 고속 I/O 인터페이스

설정 가능한 타이밍 부스트

Configurable MMU

설정 가능한 SIMD DSP 장치

구성 가능한 하드웨어 단정밀도 부동소수점 장치

Configurable supervision mode and Trusted Execution Environment TEE

Dhrystione의 표준 실행 점수는 1.7DMIPS/MHz입니다.

CoreMark 실행 점수는 3.03 CoreMark/MHz입니다.

Soft ecological support:

600 시리즈 프로세서는 Nuclei Software Platform(NSP)을 완벽하게 지원합니다. NMSIS는 Nuclei Technology의 RISC-V 프로세서를 위해 정의된 벤더 독립적인 하드웨어 추상화 계층입니다. NMSIS는 공통 툴 인터페이스를 정의하고 지속적인 프로세서 장치 지원을 제공하며, 프로세서 및 주변 장치에 대한 간단한 소프트웨어 액세스 인터페이스 API를 제공합니다. NMSIS 프레임워크를 채택하면 응용 소프트웨어의 재사용성을 크게 향상시키고, RISC-V 마이크로프로세서 개발자의 학습 시간을 단축하며, 코어 IP 기반 신제품의 출시 기간을 단축할 수 있습니다.

Nuclei SDK is a software development kit specially developed for SoC based on Xilai Technology's Nuclei processor core. Nuclei SDK is developed based on NMSIS and provides all functions on NMSIS, including NMSIS-Core, NMSIS-NN, and NMSIS-DSP. Nuclei SDK provides bare-metal and real-time operating system (FreeRTOS, μC/OS-II) development environments.

Toolchain support:

Xinlai Technology는 Nuclei Studio 및 Hummingbird 디버거를 완벽하게 제공하는 동시에 현재 SEGGER의 Embedded Studio 및 J-Link 도구, Lauterbach의 Development Tool 및 TRACE32® 디버거, 그리고 IAR의 개발 환경 및 디버깅 도구를 완벽하게 지원합니다.

FPGA Evaluation Kit:

신라이 테크놀로지는 600 시리즈 사용자가 프로세서 코어 제품과 지원 MCU 프로토타입 SoC를 신속하게 이식할 수 있도록 자일린스 XC7A200T FPGA 기반의 전용 하드웨어 개발 보드와 전용 JTAG 디버거를 맞춤 제작했습니다.

ANX2403 초저전력 풀 HD 내장형 DisplayPort?

1.4(eDP) Timing Controller (TCON)

소유 회사: Analogix Silicon Valley

ANX2403은 Analogix의 저전력 공정, 인셀 터치 기술 및 HDR(고화질 동적 범위) 기술 분야의 종합적인 기술력이 집약된 결과물입니다. 업계 최저 수준의 전력 소비량을 자랑하며, 이미지 성능 향상뿐 아니라 슬림 프레임 디자인을 구현하여 디스플레이 패널 제조업체의 비용 절감은 물론 패널의 두께와 무게까지 향상시켰습니다.

이 TCON은 업계 최저 수준의 전력 소비를 자랑하는 Full HD eDP 타이밍 컨트롤러로, 28nm 공정 기술을 사용하여 Full HD 60Hz의 전력 소비를 60mW까지 낮췄습니다. 이는 40nm 공정 기술 대비 35%, 55nm 공정 기술 대비 50% 이상 낮은 수치로, 업계 최저 수준의 전력 소비를 달성한 타이밍 컨트롤러입니다. 또한, ANX2403은 인텔의 저주사율(LRR) 및 PSR2 기술을 지원하여 전력 소비를 더욱 줄일 수 있습니다. 저전력 구현은 다양한 측면에서 이루어지지만, 공정 기술의 개선이 가장 중요한 역할을 합니다.

또한, PSR(자체 리프레시) 기술을 통해 시스템의 전력 소비를 더욱 줄였습니다. PSR은 자체 리프레시 기술로, 이 기술을 통해 TCON 내부에 버퍼를 생성하여 프런트엔드로부터 비디오 데이터를 수신하지 않고도 이미지 표시를 유지할 수 있습니다. 정지 이미지의 경우 GPU는 저전력 상태로 전환되고 eDP 메인 링크가 닫히게 되며, 동적 이미지의 경우에도 내용이 변경되지 않은 프레임이 여러 개 있을 수 있으므로 전력 소비를 절감할 수 있습니다. 이후 개발된 PSR2에서는 수정된 화면 영역만 전송하는 선택적 전송 기능을 구현했습니다.

In addition to the better power consumption performance brought by the previously mentioned process and PSR, "there is another point, the transmission speed of DisplayPort is relatively high. ANX2403 uses eDP 1.4 - in the implementation of eDP, Silicon Valley Analog Devices itself has some unique secrets to achieve low power consumption, so whether it is 55nm or 28nm, we can maintain lower power consumption than competitors.

eLinkSeas 06 eFPGA IP 코어

Owned company: Zhongke Yihaiwei

eLinkSeas adopts a cost-effective LUT4 logic unit structure, which can support a typical integration range of 640 to 92,000 logic units. It integrates a programmable block memory BRAM unit based on 4Kbit size, which can realize various types of RAM, ROM, and Shift with different bit width modes and different clock modes. Register and FIFO integrate digital signal processing DSP resources, which can support 9×9, 18×18, 36×36 multiplication, addition, subtraction, accumulation and sum operations. It can provide flexible pin density according to needs. The typical pin density is 240 pairs of input and output Pin@1000LUTs, the typical quiescent current is as low as 0.3mA@1000LUTs, and the clock frequency can reach more than 500MHz. Compared with the most advanced products of the same node from leading foreign companies, it is far ahead in aspects such as pin density, power consumption, customized design services, and integration flexibility.

가격 경쟁력: 해외 주요 eFPGA 공급업체의 해당 IP 핵심 제품과 비교했을 때, 가격이 1/4 이하입니다.

기술 혁신: 국내 첨단 기술 기반 최초의 eFPGA IP 코어이자, 최초로 독자적인 "어레이 규모/컴퓨팅 리소스 사용자 정의" 컴파일 기술을 보유하고 있습니다(다수의 중국 발명 특허 및 소프트웨어 저작권 출원 완료). 이를 통해 사용자의 다양한 애플리케이션 요구에 따라 리소스, 레이아웃, 물리적 크기 및 형태를 갖춘 임베디드 FPGA IP 코어를 신속하게 맞춤 제작 및 생성할 수 있어, 국내 독자적인 eFPGA 공정 분야의 공백을 메우고 국내 생산 eFPGA IP 코어 제품의 기준을 제시합니다.

고객 서비스: 당사는 성숙한 eFPGA 소프트웨어 및 하드웨어 컴파일 기술을 보유하고 있습니다. 특정 사양을 충족하는 경우, SoC 사용자에게 필요한 GDS 및 관련 파일을 1~2개월 내에 제공할 수 있으며, 이는 해외 벤치마크 제품의 설계 주기인 3~6개월보다 훨씬 짧습니다. 또한, 기존의 기술적 우위를 바탕으로 고신뢰성 요구 사항을 위한 강화 IP 코어, 딥러닝을 위한 컨볼루션 연산 가속 코어, 고처리량 데이터 신호 처리를 위한 행렬 연산 가속 모듈 등 다양한 애플리케이션 요구 사항에 맞는 맞춤형 프로그래밍 가능 회로 모듈과 "레이아웃-트랜지스터-회로-시스템" 수준의 완벽한 솔루션을 제공할 수 있습니다. 이는 고객의 전 과정에 걸친 통합 개발을 지원하며, 고객으로부터 "중국에서 가장 표준적인 eFPGA IP 공급업체"로 평가받고 있습니다.

시장 판매: eLinkSeas의 eFPGA IP 코어는 국내 다수의 SoC 사용자 기업에 공급 승인을 받아 통합 솔루션을 제공하고 있습니다. 이들 기업에 공급되는 SoC 칩 중 다수는 올해 말 또는 내년 중반에 생산될 예정입니다. 해당 IP 코어의 연간 판매량은 보수적으로 추정해도 10천만 대를 넘어설 것으로 예상됩니다.

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