Reka bentuk cip menghadapi banyak cabaran, tetapi bagaimana untuk menyelesaikan masalah penggunaan semula dan penyepaduan IP?

Permintaan kukuh untuk cip semikonduktor dalam bidang automobil, kecerdasan buatan (AI), pemprosesan data dan terminal pintar mempercepatkan pembangunan industri semikonduktor, dan ia dijangka melonjak kepada 808.5 bilion USD menjelang 2030. PricewaterhouseCoopers meramalkan bahawa pada 2022, hasil pasaran semikonduktor berkaitan AI sahaja akan meningkat kepada lebih daripada 30 bilion USD, dengan kadar pertumbuhan tahunan sebanyak 50%.

Pada masa yang sama, cip semikonduktor telah menjadi lebih kecil, lebih pantas dan lebih berkuasa, dan fleksibiliti dan fungsinya telah dipertingkatkan dengan ketara. Walau bagaimanapun, apabila reka bentuk menjadi semakin kompleks, permintaan untuk keupayaan pengesahan dan teknologi pengesahan generasi akan datang juga semakin meningkat. Pematuhan keselamatan fungsional, yang bergantung pada kebolehkesanan penuh dan aliran dokumen yang ketat, menjadi semakin penting. Syarikat semikonduktor semakin mengguna pakai skim reka bentuk guna semula IP untuk memendekkan masa untuk memasarkan dan mematuhi peraturan. Mengguna pakai kaedah yang lebih kompleks untuk mempromosikan reka bentuk dan penggunaan semula akan mengubah perniagaan dan meningkatkan kecekapan R&D sekurang-kurangnya 20%. 

Disebabkan masalah rantaian bekalan global dan pertumbuhan permintaan cip yang meletup, industri semikonduktor telah memasuki pengkomersilan berskala besar, dan persaingan pasaran terus meningkat. Baru-baru ini, Amerika Syarikat menggalakkan pembuatan cip semikonduktor melalui perundangan untuk menggalakkan lagi pembangunan pasaran semikonduktor. Dengan penggunaan cip semikonduktor secara beransur-ansur berkembang kepada lebih banyak bidang aplikasi baharu, trend ini akan berterusan dalam beberapa tahun akan datang.

Tekanan masa ke pasaran dan penggunaan semula IP yang berkesan adalah dua masalah paling penting yang dihadapi oleh syarikat semikonduktor, dan masalah ini berkait rapat. Walaupun penggunaan semula IP ialah cara yang berkesan untuk mempercepatkan masa ke pasaran, perusahaan perlu melaksanakan strategi penggunaan semula IP standard. Kekurangan strategi penggunaan semula standard, proses dan alat sokongan telah secara serius menghalang pertumbuhan produktiviti reka bentuk cip. Hakikat bahawa keupayaan reka bentuk cip meningkat dengan cepat merumitkan keadaan. Menurut kajian terbaru oleh Universiti Michigan, produktiviti reka bentuk cip meningkat pada kadar tahunan sebanyak 28%, tetapi produktiviti semikonduktor berkembang lebih cepat, dengan kadar pertumbuhan tahunan sebanyak 58%.


Jurang produktiviti ini mengikuti trend peningkatan pengkomersilan semikonduktor, yang memerlukan perusahaan mengekalkan margin keuntungan tertentu di bawah persaingan yang sengit. Strategi penggunaan semula IP standard menjadi syarat yang diperlukan untuk memenuhi permintaan masa ke pasaran dan merapatkan jurang antara keupayaan reka bentuk dan produktiviti reka bentuk.

Pengurusan pematuhan dan pematuhan

Syarikat semikonduktor semakin diperlukan untuk memenuhi ISO 26262, ITAR dan piawaian pematuhan/fungsi keselamatan yang lain. Ini boleh difahami, kerana banyak pasaran yang menggalakkan pertumbuhan semikonduktor adalah aplikasi berorientasikan pengguna. Memandangkan semakin banyak syarikat semikonduktor membekalkan industri terkawal, mereka perlu membuktikan bahawa produk mereka boleh memenuhi keperluan keselamatan. Satu set alat reka bentuk dan pelaksanaan yang boleh mengautomasikan dan memastikan kebolehkesanan reka bentuk cip adalah penting untuk memenuhi proses pematuhan yang ketat.

Pada masa ini, kebanyakan syarikat semikonduktor masih mengatakan bahawa mereka menggunakan proses manual untuk pengurusan pematuhan, dan kekurangan pengurusan automatik. Kaedah ini hanya sesuai untuk pengurusan berskala kecil, tetapi dengan pengembangan skala perusahaan, ia mungkin menjadi semakin sukar untuk menguruskan pelbagai tahap pematuhan. Mengguna pakai pendekatan platform untuk mencapai pematuhan boleh memberikan pasukan pandangan holistik, menjadikannya lebih mudah untuk mematuhi piawaian. Walaupun terdapat beberapa alat untuk menyediakan automasi dalam bidang ini, nampaknya automasi diperlukan mengikut keperluan pematuhan piawaian ini. Platform ini boleh digunakan untuk menjejak dan meringkaskan tahap pematuhan pelbagai alat titik tunggal dalam senario aplikasi khusus mereka.

Sistem terbenam dan integrasi IP

Dianggarkan menjelang 2027, pasaran sistem terbenam global akan berkembang sebanyak 6.3%, mencecah USD 137.31 bilion. Perisian terbenam menjadi bahagian penting dalam banyak produk, dan semakin banyak produk menyepadukan perkakasan dan perisian. Ini akan menjadikan reka bentuk cip lebih rumit, yang memerlukan kerjasama antara pereka perkakasan dan pembangun perisian.

Dengan kekaburan sempadan antara perkakasan dan perisian, perusahaan perlu mengurus kitaran hayat reka bentuk mereka dengan cara yang bersatu dan jelas. Konfigurasi adalah penting untuk menangani korelasi antara komponen perkakasan dan perisian, dan ia boleh membolehkan kebolehkesanan dan satu sumber fakta untuk versi komponen dalam reka bentuk.

Dalam cip biasa, lebih daripada 40% cip diperbuat daripada IC tersuai. Untuk mempercepatkan reka bentuk SoC isyarat bercampur kompleks, penggunaan semula komponen analog menjadi semakin biasa. Dalam erti kata lain, semakin banyak litar analog sedang disepadukan ke dalam SoC. Kebanyakan perusahaan mengatakan bahawa reka bentuk cip semakin perlu untuk mengintegrasikan IP baharu atau sedia ada. Ini amat menunjukkan kepentingan reka bentuk komponen berasaskan IP dalam industri semikonduktor hari ini. Menggunakan semula komponen IP boleh membantu pasukan menghabiskan lebih sedikit masa untuk penyepaduan. Pengurusan kitaran hayat IP yang komprehensif boleh menyediakan pereka bentuk platform berkualiti tinggi untuk mencari, mengenal pasti dan menyepadukan IP, sekali gus memudahkan penyepaduan IP dan reka bentuk cip.

Di samping itu, skala aplikasi reka bentuk 2.5D semakin meningkat secara beransur-ansur. Banyak perusahaan telah menyatakan bahawa mereka telah memohon atau sedang mempertimbangkan untuk menggunakan reka bentuk 2.5D untuk produk mereka. Dengan kelembapan Undang-undang Moore, untuk mengekalkan tahap penyepaduan SoC, reka bentuk 2.5D telah beransur-ansur menjadi trend pembangunan pasaran.

Cabaran dalam Reka Bentuk Cip

Reka bentuk cip menjadi semakin kompleks, dan masalah rantaian bekalan semikonduktor global tidak dapat dikurangkan, yang telah menyebabkan kesan tertentu pada masa untuk memasarkan dan keuntungan perusahaan semikonduktor. Perusahaan berhadapan dengan pelbagai halangan apabila cuba mengekalkan kelebihan daya saing mereka.

Mencari IP yang berkaitan yang boleh digunakan semula adalah satu cabaran. Pada masa ini, amalan syarikat semikonduktor adalah menggunakan semula IP dalam projek terdahulu atau mencari melalui direktori IP syarikat. Walaupun kaedah ini berkesan, ia tidak dapat menghasilkan IP terbaik untuk projek yang sedang dijalankan. Untuk meningkatkan produktiviti reka bentuk dan produk cip semikonduktor reka bentuk yang lebih baik, perusahaan perlu mencari kaedah yang lebih standard dan berasaskan data untuk merealisasikan penggunaan semula IP.

Pereka bentuk mengatakan bahawa ia mengambil masa sekurang-kurangnya satu hari atau lebih untuk mencari IP yang berkaitan untuk reka bentuk mereka kerana sukar untuk mencari IP yang sesuai. Kemudian, pereka bentuk perlu memperakui IP dan memasukkannya ke dalam reka bentuk. Walau bagaimanapun, untuk memenuhi permintaan reka bentuk yang semakin meningkat, pereka tidak boleh menghabiskan masa sehari atau mencari lebih lama. Oleh itu, ia akan menjadi hala tuju pembangunan untuk memuatkan metadata pelbagai alat pengesahan kelayakan dalam ekosistem reka bentuk ke dalam direktori IP dan IP katalog. Skim ini membantu untuk mengatur dan mempercepatkan proses integrasi, dan juga boleh digunakan untuk menentukan status dan kualiti IP. Pada masa yang sama, untuk mengklasifikasikan IP dengan lebih baik, pasukan memerlukan platform yang komprehensif untuk membantu pereka bentuk mencari status IP untuk mengoptimumkan proses carian, mempromosikan penggunaan semula IP secara berterusan dan memendekkan masa untuk memasarkan.

Selain itu, pengesanan dan penentuan kualiti IP adalah sangat penting untuk kebolehkesanan. Proses yang mana pereka bentuk menentukan sama ada keperluan dipenuhi dengan menyemak bukti sokongan dalam proses reka bentuk, dan menjejaki penggunaan IP dalam pelbagai projek di seluruh perusahaan. Mempunyai platform IP yang memenuhi keperluan dan senario penggunaan boleh memberikan pasukan maklumat tentang kesihatan IP, yang membantu untuk aplikasi yang lebih baik dalam projek masa hadapan.

Alat reka bentuk cip dipercayai oleh pemimpin industri

Bagi perusahaan semikonduktor, dengan pembangunan berterusan reka bentuk cip, terdapat keperluan yang lebih tinggi untuk alat infrastruktur untuk reka bentuk dan pembangunan. Antaranya, pengurusan IP, pengurusan data/kawalan versi, pengurusan kitaran hayat produk (PLM), pengurusan keperluan, analisis kod statik, dll. adalah semua perisian rantaian alat penting untuk perusahaan semikonduktor. Di samping itu, banyak perusahaan telah terus mengguna pakai alatan reka bentuk cip seperti baris arahan dan alatan berasaskan GUI, keutamaan berbilang vendor dan seni bina organisasi awan.


pengurusan IP


Walaupun semakin banyak perusahaan mengambil IP sebagai teras untuk reka bentuk cip, penggunaan platform kitaran hayat IP komersial masih di peringkat awal. Alat pengurusan kitaran hayat IP menyediakan asas untuk kerjasama, membantu memastikan kebolehkesanan dan mempercepatkan masa ke pasaran. Pereka bentuk boleh melihat produk menggunakan IP dan belajar tentang ralat, reka bentuk terbitan, status regresi, dsb. Maklumat ini menjimatkan masa carian dan meminimumkan risiko yang tidak dijangka, sambil membantu pasukan untuk kualiti, pengedaran dan penyepaduan IP.

Pengurusan data/kawalan versi

Pengurusan data dan penyelesaian kawalan versi datang dari bidang pembangunan. Skim ini boleh dikesan kembali ke peringkat awal syarikat, dan menyediakan tonggak untuk pengurusan IP. Mempunyai penyelesaian pengurusan data boleh menyokong penjejakan IP, menyediakan jurutera metadata berkuasa yang diperlukan untuk membuat keputusan dan menyumbang kepada kerjasama pasukan global.

ringkasan

Perkembangan industri semikonduktor berubah setiap hari, dan permintaan pasaran yang semakin rancak telah membawa lebih banyak cabaran kepada perusahaan semikonduktor, dan pada masa yang sama, ia juga telah membawa peluang baharu untuk pembangunan teknologi dan perindustrian. Memandangkan reka bentuk cip menjadi semakin kompleks, pasukan teknikal perlu berinovasi dan bergerak lebih pantas. Perusahaan mesti menyampaikan permintaan pasaran tepat pada masanya dan merapatkan jurang antara keupayaan reka bentuk dan produktiviti reka bentuk.

Dengan keperluan yang semakin meningkat untuk pematuhan atau piawaian keselamatan fungsian produk semikonduktor, kebolehkesanan telah menjadi cabaran utama. Strategi penggunaan semula IP standard adalah sangat penting untuk menggunakan sepenuhnya pelaburan IP anda. Platform pengurusan IP yang berkesan boleh membantu pereka bentuk mencari, mengesahkan dan mengurus versi IP. Menggunakan IP pengurusan platform sedemikian boleh digunakan semula sepanjang projek, membolehkan perusahaan mempercepatkan masa untuk memasarkan dan mengekalkan keuntungan tanpa mengorbankan keselamatan atau kebolehkesanan. Penyelidikan ini menunjukkan bahawa kelebihan kaedah reka bentuk berpusatkan IP boleh dimaksimumkan dengan menggunakan alat pengurusan yang betul. Pada masa yang sama, pembekal alat juga mempunyai peluang untuk membuka pasaran aplikasi yang berpotensi untuk alat ini.

Penafian: Artikel ini diterbitkan semula daripada "TechSugar". Artikel ini hanya mewakili pandangan peribadi pengarang, dan tidak mewakili pandangan Sacco Micro dan industri. Ia hanya untuk mencetak semula dan berkongsi untuk menyokong perlindungan hak harta intelek. Sila nyatakan sumber dan pengarang asal semasa mencetak semula. Jika terdapat sebarang pelanggaran, sila hubungi kami untuk memadamkannya.