No processo de produção de chips, as ferramentas EDA e o projeto de IP não envolvem a produção e fabricação propriamente ditas dos chips. No entanto, como elo fundamental no campo do projeto de chips, o progresso tecnológico das ferramentas EDA/núcleos de IP afeta diretamente a velocidade de desenvolvimento da indústria de semicondutores. Trata-se de um elo extremamente crítico para o crescimento da indústria nacional de chips, e sua importância é comparável à das máquinas de litografia.

O evento de seleção "Hard Core China Chip 2020", organizado pela Xinshiye, com o apoio do Shenzhen Fubao Group e patrocínio da Mouser Electronics, que ofereceu brindes exclusivos, teve como objetivo homenagear empresas nacionais de semicondutores de destaque e incentivar o aumento dos esforços em pesquisa e desenvolvimento de circuitos integrados e tecnologias. Nesta edição, seis empresas foram selecionadas para o prêmio "Hard Core Chinese Chip - Seleção Nacional de EDA/IP 2020". Este artigo apresenta um panorama das ferramentas de EDA e dos produtos de design de IP das empresas selecionadas, oferecendo ao mercado opções de software para chips de alta qualidade.

IP de RF BLE5.2 de consumo de energia ultrabaixo

Empresa proprietária: Ruicheng Core Micro (ACTT)

Este produto é compatível com o protocolo BLE 5.2 e pode atingir NF=6dB (sensibilidade de -97dBm) e potência de saída de 6dBm. O consumo de energia é de apenas 6mW em Rx e 7mW em Tx a 0dBm. Os chips desenvolvidos para este produto foram produzidos em larga escala por clientes de renome mundial e possuem garantia de estabilidade e compatibilidade.

Competitividade de preço: Este produto é baseado na tecnologia CMOS e não requer processos ou dispositivos especiais, como DNW. Todo o projeto utiliza 1P5M e a área é de apenas 0.5 mm². Proporciona aos clientes vantagens altamente competitivas em termos de custos de mercado após a integração deste produto.

Inovação tecnológica: O produto adota uma arquitetura de design inovadora com balun integrado e não requer uma rede de resistores externa. Ao mesmo tempo que garante desempenho e baixo consumo de energia, tornou-se o menor IP BLE do setor.

Atendimento ao cliente: Com base em anos de experiência em serviços de IP e no acúmulo de tecnologia de IP de baixo consumo da ACTT, podemos fornecer aos clientes soluções completas de IP BLE. Além do Designkit completo de IP BLE, a ACTT oferece migração de processos e personalização de produtos BLE. Também cooperamos com a BLE para fornecer um pacote de serviços, como suporte técnico para a pilha de protocolos e suporte para software de aplicação. Os IPs analógicos de baixo consumo, IPs eNVM e IPs de interface da ACTT, juntamente com o IP BLE, formam uma solução de IP baseada em plataforma que suporta diversas arquiteturas de CPU. Os clientes podem selecionar e personalizar esses IPs para definir rapidamente as especificações de que precisam. Com base na experiência em integração de sistemas da ACTT, podemos reduzir significativamente os riscos de projeto, economizar custos de desenvolvimento e acelerar o lançamento no mercado.

Vendas no mercado: O IP BLE tem sido fornecido continuamente a clientes para remessas em 55nm há muitos anos, atendendo a muitos clientes importantes no mercado nacional e internacional. O IP BLE projetado com base em 40nm foi adotado pelos clientes logo após seu lançamento. Ao mesmo tempo, também houve cooperação com clientes e o projeto em 28nm já foi iniciado.

Gowin Yunyuan? Ferramenta de síntese lógica de software GowinSynthesis1.9.6

Empresa proprietária: Gowin Semiconductor

A ferramenta de síntese lógica de software GowinSynthesis 1.9.6 da Gowin Yunyuan suporta entrada de projeto misto em Verilog/SystemVerilog e VHDL, suporta projetos em ultra-grande escala e fornece soluções de síntese física de FPGA líderes do setor, melhorando a qualidade dos resultados abrangentes em 10% e a eficiência geral em 20%;

Competitividade de preços: Atualmente, na compra de chips FPGA da Gowin, é fornecida gratuitamente uma licença para ferramentas abrangentes de alto desempenho;

Inovação tecnológica: Ferramentas EDA totalmente produzidas no país, cujo desempenho supera o de produtos similares de marcas internacionalmente reconhecidas, oferecendo excelentes soluções HDL abrangentes para projetos complexos de lógica programável;

Atendimento ao cliente: Em conjunto com o software de design Gowin Yunyuan, fácil de usar e depurar, a Gowin oferece suporte técnico original para garantir a qualidade do atendimento ao cliente;

Vendas no mercado: Desde o lançamento do GowinSynthesis com o software Gowin Yunyuan 1.9.0 (fevereiro de 2019), ele tem sido amplamente reconhecido pelos clientes em termos de qualidade de compilação e experiência do usuário. O GowinSynthesis tornou-se a ferramenta padrão e abrangente para toda a gama de desenvolvimento de chips FPGA da Gowin.       

Processador multi-core Huaxia Core de 64 bits IP GPTX2 CPU

Empresa proprietária: Huaxia Chip

A CPU GPTX2 é uma propriedade intelectual (IP) de processador multi-core da Huaxia Core com direitos de propriedade intelectual totalmente independentes, suportando clusters de processadores de um único núcleo até quatro núcleos de CPU GPTX2. O núcleo da CPU GPTX2 é um processador superescalar de 64 bits baseado na arquitetura RISC. Possui um pipeline de 3-issue altamente otimizado e suporta previsão de desvio híbrida e execução por tentativa e erro fora de ordem. O conjunto de registradores não uniforme permite que o pipeline superescalar opere em frequências de clock mais altas. Com o auxílio da tecnologia de compiladores, é possível acelerar muitos componentes funcionais do processador.

A arquitetura GPTX2 é baseada em um projeto de processo avançado e oferece desempenho e eficiência energética líderes do setor. É adequada para aplicações de computação paralela de alto desempenho em sistemas embarcados, como sistemas de assistência à direção (ADAS), robôs, realidade aumentada/virtual (AR/VR), monitoramento inteligente e computação de borda.

Transceptor RFIP AGP2122 NB-IOT/GNSS

Empresa proprietária: Xingjixingyuan

O AGP2122 é o primeiro transceptor RFIP de modo duplo 5G NB-IOT/GNSS desenvolvido de forma independente pela Xingjiexingyuan e autorizado comercialmente com sucesso no mercado interno. Ele apresenta as seguintes inovações:

1. Suporta modo duplo NB-IOT/GNSS, compatível com o padrão 3GPP R15 FDD, suporta a banda de frequência FDD padrão R15 e suporta as frequências de navegação GNSS (L1, B1, E1);

2. Adotar uma estrutura de receptor de baixa FI e transmissor polar (Transmissor Polar) para alcançar um design de consumo de energia ultrabaixo;

3. O filtro passa-baixa e o VGA do canal de recepção e do canal de transmissão adotam multiplexação por divisão de tempo para economizar área do chip, simplificar bastante o projeto do circuito e reduzir o custo;

4. Tanto o transceptor quanto os canais do transceptor suportam calibração de equilíbrio de amplitude e fase IQ para melhorar a supressão da imagem recebida e reduzir o EVM transmitido.

5. Integrar um amplificador de potência de alta linearidade para reduzir os custos de aplicação do sistema.

6. Integre o DCXO para reduzir os custos de aplicação do sistema.

O consumo de energia de recepção do AGP2122 é de apenas 60% do de RFIPs similares, e sua área é de apenas 70% da de RFIPs similares. Atualmente, é o único transceptor RFIP dual-mode 5G NB-IoT/GNSS na China que integra um amplificador de potência CMOS de 23 dBm. Foi homologado com sucesso para clientes renomados no mercado nacional e europeu, com mais de um milhão de unidades enviadas em produção em massa.

Processador RISC-V da série Xinlai 600

Empresa proprietária: Xinlai Technology

Os processadores RISC-V da série 600 da Xinlai são desenvolvidos e projetados de forma totalmente independente pela equipe local da Xinlai Technology. Assim como os produtos anteriores, são construídos com um robusto código Verilog de nível empresarial, totalmente rastreável e reversível, garantindo a confiabilidade e a segurança dos usuários. Voltados para o controle em tempo real de computação de borda AIoT e aplicações embarcadas de alto desempenho que exigem suporte completo do sistema operacional, são adequados para cenários de aplicação como inteligência artificial, armazenamento, smart TVs e gateways de banda larga.

desempenho:

Suporte RV64IMACFDP

Suporta modo de usuário e PMP

Suporte para multiplicação e divisão por hardware

Cache de instruções configurável (I-Cache) de qualquer tamanho, com função ECC.

Cache de dados configurável (D-Cache) de qualquer tamanho, com função ECC.

ILM e DLM configuráveis ​​de qualquer tamanho para melhorar o desempenho e o desempenho em tempo real.

Interface de comando configurável definida pelo usuário

Interface de design externo privado AHB-Lite configurável

Interface escrava configurável

Interface de E/S rápida configurável

Aumento de temporização configurável

MMU configurável

Unidade DSP SIMD configurável

Unidade de ponto flutuante de precisão simples configurável por hardware

Modo de supervisão configurável e Ambiente de Execução Confiável (TEE)

A pontuação de execução padrão do Dhrystione é de 1.7 DMIPS/MHz.

A pontuação CoreMark em execução é de 3.03 CoreMark/MHz.

Suporte ecológico suave:

Os processadores da série 600 são totalmente compatíveis com a Plataforma de Software Nuclei (NSP). A NMSIS é uma camada de abstração de hardware independente de fornecedor, definida para processadores RISC-V da Nuclei Technology. Ela define uma interface de ferramentas comum e fornece suporte contínuo a dispositivos de processador, além de uma API de interface de acesso a software simplificada para processadores e periféricos. A adoção da estrutura NMSIS pode melhorar significativamente a reutilização de software aplicativo, reduzir o tempo de aprendizado dos desenvolvedores de microprocessadores RISC-V e acelerar o lançamento de novos produtos baseados em Core IP.

O Nuclei SDK é um kit de desenvolvimento de software especialmente desenvolvido para SoCs baseados no núcleo de processador Nuclei da Xilai Technology. O Nuclei SDK é desenvolvido com base no NMSIS e fornece todas as funcionalidades do NMSIS, incluindo NMSIS-Core, NMSIS-NN e NMSIS-DSP. O Nuclei SDK oferece ambientes de desenvolvimento bare-metal e com sistemas operacionais de tempo real (FreeRTOS, μC/OS-II).

Suporte à cadeia de ferramentas:

Embora a Xinlai Technology forneça depuradores completos para Nuclei Studio e Hummingbird, atualmente oferece suporte total às ferramentas Embedded Studio e J-Link da SEGGER; à ferramenta de desenvolvimento e ao depurador TRACE32® da Lauterbach; e ao ambiente de desenvolvimento e às ferramentas de depuração da IAR.

Kit de avaliação FPGA:

A Xinlai Technology personalizou uma placa de desenvolvimento de hardware dedicada e um depurador JTAG dedicado baseado no FPGA Xilinx XC7A200T para que os usuários da série 600 possam rapidamente migrar produtos de núcleo de processador e protótipos de SoC de MCU compatíveis.

ANX2403 DisplayPort integrado Full HD de ultrabaixo consumo?

1.4(eDP) Controlador de Temporização (TCON)

Empresa proprietária: Analogix Silicon Valley

O ANX2403 é fruto da ampla gama de recursos da Analogix em processos de baixo consumo de energia, tecnologia in-cell touch e tecnologia HDR (High Dynamic Range). Seu consumo de energia é, de longe, o mais baixo do setor. Ele não só melhora o desempenho da imagem, como também permite um design de moldura fina, o que reduz os custos para os fabricantes de painéis de exibição e torna seus painéis mais finos e leves.

Este TCON é o controlador de temporização eDP Full HD com o menor consumo de energia do setor, utilizando tecnologia de processo de 28 nm para reduzir o consumo de energia em Full HD 60 Hz para 60 mW. Seu consumo de energia é 35% menor do que o da tecnologia de processo de 40 nm e mais de 50% menor do que o da tecnologia de processo de 55 nm, tornando-o o controlador de temporização com o menor consumo de energia do setor. Além disso, o ANX2403 também suporta as tecnologias de baixa taxa de atualização (LRR) e PSR2 da Intel, o que pode reduzir ainda mais o consumo de energia. A implementação de baixo consumo de energia possui muitas dimensões diferentes. O aprimoramento da tecnologia de processo é o fator de maior impacto.

Além disso, também reduzimos ainda mais o consumo de energia do sistema por meio do PSR. O PSR é uma tecnologia de autorrenovação. Com o suporte dessa tecnologia, haverá um buffer dentro do TCON para manter a exibição da imagem, sem a necessidade de receber dados de vídeo da interface. Se for uma imagem estática, a GPU pode entrar em um estado de baixo consumo de energia e o link principal eDP é fechado; mesmo que seja uma imagem dinâmica, ainda podem existir vários quadros com conteúdo inalterado, de modo que o consumo de energia também pode ser economizado. O PSR2, versão posterior, implementou ainda mais a transmissão apenas da área da imagem modificada, ou seja, transmissão seletiva.

Além do melhor desempenho em termos de consumo de energia proporcionado pelo processo e PSR mencionados anteriormente, há outro ponto a considerar: a velocidade de transmissão do DisplayPort é relativamente alta. O ANX2403 utiliza eDP 1.4 – na implementação do eDP, a Analog Devices do Vale do Silício possui alguns segredos exclusivos para alcançar baixo consumo de energia, de modo que, seja em 55 nm ou 28 nm, conseguimos manter um consumo de energia inferior ao dos concorrentes.

Núcleo IP eFPGA eLinkSeas 06

Empresa proprietária: Zhongke Yihaiwei

O eLinkSeas adota uma estrutura de unidade lógica LUT4 de baixo custo, que suporta uma faixa de integração típica de 640 a 92,000 unidades lógicas. Ele integra uma unidade de memória de bloco programável BRAM baseada em tamanho de 4 Kbit, que pode implementar vários tipos de RAM, ROM e Shift com diferentes modos de largura de bits e frequências de clock. Os registradores e FIFOs integram recursos de processamento de sinal digital (DSP), que suportam operações de multiplicação, adição, subtração, acumulação e soma em 9×9, 18×18 e 36×36. Ele oferece densidade de pinos flexível de acordo com as necessidades. A densidade de pinos típica é de 240 pares de pinos de entrada e saída a 1000 LUTs, a corrente quiescente típica é de apenas 0.3 mA a 1000 LUTs e a frequência de clock pode atingir mais de 500 MHz. Comparado com os produtos mais avançados do mesmo nó de empresas estrangeiras líderes, ele se destaca em aspectos como densidade de pinos, consumo de energia, serviços de design personalizados e flexibilidade de integração.

Competitividade de preço: Comparado com os produtos de núcleo IP correspondentes dos principais fornecedores estrangeiros de eFPGA, o preço é menos de 1/4 do valor original.

Inovação tecnológica: O primeiro núcleo IP eFPGA baseado em tecnologia avançada nacional e a primeira tecnologia independente de compilação "definida pelo usuário em escala de matriz/recurso computacional" (com múltiplos pedidos de patentes de invenção e direitos autorais de software em análise na China). Permite personalizar e gerar rapidamente núcleos IP FPGA embarcados com diferentes recursos, layouts, tamanhos e formatos físicos de acordo com as necessidades de diferentes aplicações do usuário, preenchendo a lacuna no processo independente de eFPGA no país e estabelecendo um novo padrão para produtos de núcleo IP eFPGA fabricados internamente.

Atendimento ao cliente: Possuímos tecnologia consolidada de compilação de software e hardware para eFPGA. Sob determinadas especificações, podemos fornecer aos usuários de SoC o GDS necessário e os arquivos relacionados em 1 a 2 meses, um prazo significativamente menor do que o ciclo de desenvolvimento de 3 a 6 meses de produtos de referência estrangeiros. Além disso, graças às nossas vantagens técnicas, podemos oferecer aos usuários módulos de circuito programáveis ​​personalizados e soluções completas em nível de "layout-transistor-circuito-sistema" para diferentes necessidades de aplicação, como núcleos IP reforçados para requisitos de alta confiabilidade, núcleos de aceleração de operações de convolução para aprendizado profundo, módulos de aceleração de operações matriciais para processamento de sinais de dados de alto desempenho, etc. Oferecemos suporte ao desenvolvimento integrado do cliente em todo o processo e somos considerados pelos nossos clientes como "o fornecedor de IP para eFPGA mais padronizado da China".

Vendas no mercado: O núcleo IP eFPGA da eLinkSeas foi homologado para diversas unidades de usuário de SoC no mercado interno, fornecendo-lhes soluções completas e integradas. Muitos desses chips SoC serão produzidos em larga escala até o final do ano ou em meados do próximo. Estima-se que as vendas anuais do núcleo IP ultrapassem 10 milhões de unidades.

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