ความต้องการชิปเซมิคอนดักเตอร์ที่แข็งแกร่งในด้านรถยนต์ ปัญญาประดิษฐ์ (AI) การประมวลผลข้อมูล และเทอร์มินัลอัจฉริยะ กำลังเร่งการพัฒนาอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ และคาดว่าจะเพิ่มเป็น 808.5 พันล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2030 PricewaterhouseCoopers คาดการณ์ว่าในปี 2022 รายได้ของตลาดเซมิคอนดักเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับ AI เพียงอย่างเดียวจะเพิ่มขึ้นเป็นมากกว่า 30 หมื่นล้านดอลลาร์สหรัฐ โดยมีอัตราการเติบโต 50% ต่อปี

ในขณะเดียวกัน ชิปเซมิคอนดักเตอร์ก็มีขนาดเล็กลง เร็วขึ้น และมีประสิทธิภาพมากขึ้น ตลอดจนความยืดหยุ่นและฟังก์ชันการทำงานได้รับการปรับปรุงอย่างมาก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการออกแบบมีความซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ ความต้องการความสามารถในการตรวจสอบและเทคโนโลยีการตรวจสอบรุ่นต่อไปก็เพิ่มมากขึ้นเช่นกัน การปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยตามหน้าที่ซึ่งขึ้นอยู่กับการตรวจสอบย้อนกลับได้อย่างสมบูรณ์และการไหลของเอกสารที่เข้มงวด มีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ บริษัทเซมิคอนดักเตอร์กำลังใช้แผนการออกแบบการนำ IP มาใช้ซ้ำมากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อลดระยะเวลาในการออกสู่ตลาดและปฏิบัติตามกฎระเบียบ การใช้วิธีการที่ซับซ้อนมากขึ้นเพื่อส่งเสริมการออกแบบและการนำกลับมาใช้ใหม่จะเปลี่ยนธุรกิจและปรับปรุงประสิทธิภาพด้านการวิจัยและพัฒนาอย่างน้อย 20% 

เนื่องจากปัญหาห่วงโซ่อุปทานทั่วโลกและความต้องการชิปที่เติบโตอย่างรวดเร็ว อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์จึงเข้าสู่การค้าเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ และการแข่งขันในตลาดยังคงเข้มข้นขึ้น เมื่อเร็ว ๆ นี้ สหรัฐอเมริกากำลังสนับสนุนการผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์ผ่านกฎหมายเพื่อส่งเสริมการพัฒนาตลาดเซมิคอนดักเตอร์ต่อไป ด้วยการใช้ชิปเซมิคอนดักเตอร์ที่ค่อยๆ ขยายไปสู่การใช้งานใหม่ๆ มากขึ้น แนวโน้มนี้จะยังคงดำเนินต่อไปในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

ความกดดันด้านเวลาออกสู่ตลาดและการนำ IP มาใช้ใหม่อย่างมีประสิทธิภาพเป็นปัญหาที่สำคัญที่สุดสองประการที่บริษัทเซมิคอนดักเตอร์ต้องเผชิญ และปัญหาเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิด แม้ว่าการใช้ IP ซ้ำเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการเร่งเวลาออกสู่ตลาด แต่องค์กรต่างๆ จำเป็นต้องใช้กลยุทธ์การนำ IP มาใช้ซ้ำตามมาตรฐาน การขาดกลยุทธ์การใช้ซ้ำ กระบวนการ และเครื่องมือสนับสนุนที่เป็นมาตรฐานได้ขัดขวางการเติบโตของประสิทธิภาพการออกแบบชิปอย่างมาก ความจริงที่ว่าความสามารถในการออกแบบชิปเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วทำให้สถานการณ์ยุ่งยากขึ้น จากการศึกษาล่าสุดโดยมหาวิทยาลัยมิชิแกน ผลผลิตของการออกแบบชิปเพิ่มขึ้นในอัตรา 28% ต่อปี แต่ผลผลิตของเซมิคอนดักเตอร์เติบโตเร็วขึ้น โดยมีอัตราการเติบโต 58% ต่อปี


ช่องว่างด้านการผลิตนี้เป็นไปตามแนวโน้มของการเพิ่มการค้าเซมิคอนดักเตอร์ในเชิงพาณิชย์ ซึ่งกำหนดให้องค์กรต่างๆ ต้องรักษาอัตรากำไรไว้ภายใต้การแข่งขันที่รุนแรง กลยุทธ์การนำ IP มาใช้ซ้ำมาตรฐานกำลังกลายเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นในการตอบสนองความต้องการของตลาดในเวลาที่ออกสู่ตลาด และลดช่องว่างระหว่างความสามารถในการออกแบบและประสิทธิภาพการออกแบบ

การปฏิบัติตามกฎระเบียบและการจัดการการปฏิบัติตามกฎระเบียบ

บริษัทเซมิคอนดักเตอร์มีข้อกำหนดมากขึ้นที่จะต้องปฏิบัติตาม ISO 26262, ITAR และมาตรฐานการปฏิบัติตามข้อกำหนด/ความปลอดภัยด้านการทำงานอื่นๆ สิ่งนี้เป็นเรื่องที่เข้าใจได้ เนื่องจากตลาดหลายแห่งที่ส่งเสริมการเติบโตของเซมิคอนดักเตอร์นั้นเป็นแอพพลิเคชั่นที่มุ่งเน้นผู้บริโภค เนื่องจากบริษัทเซมิคอนดักเตอร์จำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ที่จัดหาอุตสาหกรรมที่ได้รับการควบคุม พวกเขาจะต้องพิสูจน์ว่าผลิตภัณฑ์ของตนสามารถตอบสนองข้อกำหนดด้านความปลอดภัยได้ ชุดเครื่องมือการออกแบบและการใช้งานที่สามารถทำให้ตรวจสอบย้อนกลับของการออกแบบชิปได้โดยอัตโนมัติถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้เป็นไปตามกระบวนการปฏิบัติตามข้อกำหนดที่เข้มงวด

ในปัจจุบัน บริษัทเซมิคอนดักเตอร์ส่วนใหญ่ยังคงกล่าวว่าพวกเขากำลังใช้กระบวนการแบบแมนนวลสำหรับการจัดการการปฏิบัติตามกฎระเบียบ และขาดการจัดการแบบอัตโนมัติ วิธีการนี้เหมาะสำหรับการจัดการขนาดเล็กเท่านั้น แต่ด้วยการขยายขนาดองค์กร อาจทำให้การจัดการระดับการปฏิบัติตามกฎระเบียบต่างๆ ทำได้ยากขึ้นเรื่อยๆ การนำแนวทางแพลตฟอร์มมาใช้เพื่อให้บรรลุการปฏิบัติตามข้อกำหนดสามารถช่วยให้ทีมมีมุมมองแบบองค์รวม ทำให้ปฏิบัติตามมาตรฐานได้ง่ายขึ้น แม้ว่าจะมีเครื่องมือไม่กี่อย่างที่จะจัดให้มีระบบอัตโนมัติในสาขานี้ แต่ดูเหมือนว่าระบบอัตโนมัตินั้นมีความจำเป็นตามข้อกำหนดการปฏิบัติตามมาตรฐานเหล่านี้ แพลตฟอร์มนี้สามารถใช้เพื่อติดตามและสรุประดับการปฏิบัติตามข้อกำหนดของเครื่องมือจุดเดียวต่างๆ ในสถานการณ์การใช้งานเฉพาะของพวกเขา

ระบบฝังตัวและการรวม IP

เป็นที่คาดกันว่าภายในปี 2027 ตลาดระบบฝังตัวทั่วโลกจะเติบโต 6.3% มีมูลค่า 137.31 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ ซอฟต์แวร์แบบฝังตัวกำลังกลายเป็นส่วนสำคัญของผลิตภัณฑ์จำนวนมาก และผลิตภัณฑ์จำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ที่ผสานรวมฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ ซึ่งจะทำให้การออกแบบชิปมีความซับซ้อนมากขึ้นซึ่งต้องได้รับความร่วมมือระหว่างนักออกแบบฮาร์ดแวร์และนักพัฒนาซอฟต์แวร์

ด้วยการเบลอของขอบเขตระหว่างฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ องค์กรต่างๆ จะต้องจัดการวงจรชีวิตการออกแบบของตนในลักษณะที่เป็นหนึ่งเดียวและชัดเจน การกำหนดค่าเป็นสิ่งสำคัญในการจัดการกับความสัมพันธ์ระหว่างส่วนประกอบฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ และช่วยให้สามารถตรวจสอบย้อนกลับและแหล่งที่มาของข้อเท็จจริงเพียงแหล่งเดียวสำหรับเวอร์ชันส่วนประกอบในการออกแบบ

ในชิปทั่วไป ชิปมากกว่า 40% ทำจาก IC แบบกำหนดเอง เพื่อเร่งการออกแบบ SoC สัญญาณผสมที่ซับซ้อน การนำส่วนประกอบอะนาล็อกกลับมาใช้ใหม่จึงกลายเป็นเรื่องปกติมากขึ้นเรื่อยๆ กล่าวอีกนัยหนึ่ง มีการรวมวงจรแอนะล็อกเข้ากับ SoC มากขึ้นเรื่อยๆ องค์กรส่วนใหญ่กล่าวว่าการออกแบบชิปจำเป็นต้องบูรณาการ IP ใหม่หรือที่มีอยู่มากขึ้น สิ่งนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงความสำคัญของการออกแบบส่วนประกอบที่ใช้ IP ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ในปัจจุบัน การนำส่วนประกอบ IP มาใช้ซ้ำสามารถช่วยให้ทีมใช้เวลาในการบูรณาการน้อยลง การจัดการวงจรชีวิต IP ที่ครอบคลุมช่วยให้นักออกแบบมีแพลตฟอร์มคุณภาพสูงในการค้นหา ระบุ และบูรณาการ IP จึงทำให้การรวม IP และการออกแบบชิปง่ายขึ้น

นอกจากนี้ ขนาดการใช้งานของการออกแบบ 2.5D ยังค่อยๆ เพิ่มขึ้นอีกด้วย องค์กรหลายแห่งระบุว่าได้ใช้หรือกำลังพิจารณานำการออกแบบ 2.5D มาใช้กับผลิตภัณฑ์ของตน ด้วยการชะลอตัวของกฎของมัวร์ เพื่อรักษาระดับการรวม SoC การออกแบบ 2.5D จึงค่อยๆ กลายเป็นแนวโน้มของการพัฒนาตลาด

ความท้าทายในการออกแบบชิป

การออกแบบชิปมีความซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ และไม่สามารถบรรเทาปัญหาห่วงโซ่อุปทานเซมิคอนดักเตอร์ทั่วโลกได้ ซึ่งส่งผลกระทบบางประการต่อเวลาในการออกสู่ตลาดและผลกำไรขององค์กรเซมิคอนดักเตอร์ องค์กรต่างๆ ต้องเผชิญกับอุปสรรคมากมายเมื่อพยายามรักษาความได้เปรียบทางการแข่งขันไว้

การค้นหา IP ที่เกี่ยวข้องซึ่งสามารถนำมาใช้ซ้ำได้ถือเป็นความท้าทาย ปัจจุบันแนวทางปฏิบัติของบริษัทเซมิคอนดักเตอร์คือการใช้ IP ซ้ำในโครงการก่อนหน้าหรือค้นหาผ่านไดเร็กทอรี IP ของบริษัท แม้ว่าวิธีการนี้จะมีประสิทธิภาพ แต่ก็ไม่สามารถสร้าง IP ที่ดีที่สุดสำหรับโครงการที่มีอยู่ได้ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการออกแบบและการออกแบบผลิตภัณฑ์ชิปเซมิคอนดักเตอร์ให้ดีขึ้น องค์กรต่างๆ จำเป็นต้องแสวงหาวิธีการที่เป็นมาตรฐานและอิงข้อมูลมากขึ้นเพื่อให้ตระหนักถึงการใช้ IP ซ้ำ

นักออกแบบกล่าวว่าต้องใช้เวลาอย่างน้อยหนึ่งวันหรือมากกว่านั้นในการค้นหา IP ที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบ เนื่องจากเป็นการยากที่จะค้นหา IP ที่เหมาะสม จากนั้นผู้ออกแบบจะต้องรับรอง IP และรวมเข้ากับการออกแบบ อย่างไรก็ตาม เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการออกแบบที่เพิ่มขึ้น นักออกแบบจึงไม่สามารถใช้เวลาทั้งวันหรือค้นหานานกว่านั้นได้ ดังนั้นจึงเป็นแนวทางการพัฒนาในการโหลดข้อมูลเมตาของเครื่องมือตรวจสอบคุณสมบัติต่างๆ ในระบบนิเวศการออกแบบลงในไดเรกทอรี IP และ IP แค็ตตาล็อก แผนนี้ช่วยจัดระเบียบและเร่งกระบวนการบูรณาการ และยังสามารถใช้เพื่อกำหนดสถานะและคุณภาพของ IP ได้อีกด้วย ในเวลาเดียวกัน เพื่อให้จำแนก IP ได้ดีขึ้น ทีมงานจำเป็นต้องมีแพลตฟอร์มที่ครอบคลุมเพื่อช่วยให้นักออกแบบค้นหาสถานะของ IP เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการค้นหา ส่งเสริมการใช้ IP ซ้ำอย่างต่อเนื่อง และลดระยะเวลาในการออกสู่ตลาด

นอกจากนี้ การติดตามและกำหนดคุณภาพของ IP ยังมีความสำคัญอย่างมากต่อการตรวจสอบย้อนกลับ กระบวนการที่ผู้ออกแบบพิจารณาว่าเป็นไปตามข้อกำหนดหรือไม่โดยการตรวจสอบหลักฐานสนับสนุนในกระบวนการออกแบบ และติดตามการใช้ IP ในโครงการต่างๆ ทั่วทั้งองค์กร การมีแพลตฟอร์ม IP ที่ตรงตามข้อกำหนดและสถานการณ์การใช้งานสามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับสถานภาพของ IP แก่ทีมได้ ซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับการประยุกต์ใช้ที่ดีขึ้นในโปรเจ็กต์ในอนาคต

เครื่องมือออกแบบชิปที่ได้รับความไว้วางใจจากผู้นำในอุตสาหกรรม

สำหรับองค์กรเซมิคอนดักเตอร์ ด้วยการพัฒนาการออกแบบชิปอย่างต่อเนื่อง ทำให้มีข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับเครื่องมือโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการออกแบบและพัฒนา การจัดการ IP การจัดการข้อมูล/การควบคุมเวอร์ชัน การจัดการวงจรชีวิตผลิตภัณฑ์ (PLM) การจัดการความต้องการ การวิเคราะห์โค้ดแบบคงที่ ฯลฯ ล้วนแต่เป็นซอฟต์แวร์ห่วงโซ่เครื่องมือที่จำเป็นสำหรับองค์กรเซมิคอนดักเตอร์ นอกจากนี้ องค์กรหลายแห่งยังนำเครื่องมือการออกแบบชิปมาใช้เพิ่มเติม เช่น บรรทัดคำสั่งและเครื่องมือที่ใช้ GUI การตั้งค่าของผู้จำหน่ายหลายราย และสถาปัตยกรรมองค์กรบนคลาวด์


การจัดการทรัพย์สินทางปัญญา


แม้ว่าองค์กรต่างๆ จำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ จะใช้ IP เป็นแกนหลักในการออกแบบชิป แต่การนำแพลตฟอร์มวงจรการใช้งาน IP เชิงพาณิชย์มาใช้ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น เครื่องมือการจัดการวงจรการใช้งาน IP เป็นรากฐานสำหรับการทำงานร่วมกัน ช่วยให้มั่นใจในการติดตามและเร่งเวลาออกสู่ตลาด นักออกแบบสามารถดูผลิตภัณฑ์โดยใช้ IP และเรียนรู้เกี่ยวกับข้อผิดพลาด การออกแบบอนุพันธ์ สถานะการถดถอย ฯลฯ ข้อมูลนี้ช่วยประหยัดเวลาในการค้นหาและลดความเสี่ยงที่คาดไม่ถึง ในขณะเดียวกันก็ช่วยให้ทีมมีคุณภาพ แจกจ่าย และบูรณาการ IP

การจัดการข้อมูล/การควบคุมเวอร์ชัน

โซลูชันการจัดการข้อมูลและการควบคุมเวอร์ชันมาจากสาขาการพัฒนา โครงการนี้สามารถย้อนกลับไปตั้งแต่ช่วงเริ่มต้นของบริษัท และเป็นเสาหลักสำหรับการจัดการทรัพย์สินทางปัญญา การมีโซลูชันการจัดการข้อมูลสามารถรองรับการติดตาม IP ช่วยให้วิศวกรได้รับเมตาดาต้าที่มีประสิทธิภาพซึ่งจำเป็นสำหรับการตัดสินใจ และสนับสนุนการทำงานร่วมกันของทีมงานทั่วโลก

สรุป

การพัฒนาอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์กำลังเปลี่ยนแปลงไปในแต่ละวัน และความต้องการของตลาดที่แข็งแกร่งมากขึ้นได้นำความท้าทายมาสู่องค์กรเซมิคอนดักเตอร์มากขึ้น และในขณะเดียวกัน ยังได้นำโอกาสใหม่ๆ ในการพัฒนาเทคโนโลยีและอุตสาหกรรมอีกด้วย เนื่องจากการออกแบบชิปมีความซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ ทีมงานด้านเทคนิคจึงจำเป็นต้องคิดค้นและทำซ้ำให้เร็วขึ้น องค์กรต้องตอบสนองความต้องการของตลาดได้ตรงเวลา และลดช่องว่างระหว่างความสามารถในการออกแบบและประสิทธิภาพการออกแบบ

ด้วยข้อกำหนดที่เพิ่มขึ้นสำหรับการปฏิบัติตามข้อกำหนดหรือมาตรฐานความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ การตรวจสอบย้อนกลับจึงกลายเป็นความท้าทายที่สำคัญ กลยุทธ์การใช้ IP มาตรฐานซ้ำมีความสำคัญมากในการใช้ประโยชน์การลงทุนด้าน IP ของคุณอย่างเต็มที่ แพลตฟอร์มการจัดการ IP ที่มีประสิทธิภาพสามารถช่วยให้นักออกแบบค้นหา รับรองความถูกต้อง และจัดการเวอร์ชันของ IP ได้ การใช้ IP การจัดการแพลตฟอร์มดังกล่าวสามารถนำมาใช้ซ้ำได้ตลอดทั้งโครงการ ช่วยให้องค์กรต่างๆ สามารถเร่งเวลาออกสู่ตลาดและรักษาผลกำไรโดยไม่ต้องเสียสละความปลอดภัยหรือการตรวจสอบย้อนกลับ งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าข้อดีของวิธีการออกแบบที่เน้น IP เป็นศูนย์กลางสามารถเกิดประโยชน์สูงสุดได้โดยใช้เครื่องมือการจัดการที่เหมาะสม ในเวลาเดียวกัน ซัพพลายเออร์เครื่องมือยังมีโอกาสที่จะเปิดตลาดแอปพลิเคชันที่มีศักยภาพสำหรับเครื่องมือเหล่านี้

ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: บทความนี้ทำซ้ำจาก "TechSugar" บทความนี้นำเสนอเฉพาะความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียน และไม่ได้นำเสนอมุมมองของ Sacco Micro และอุตสาหกรรม มีไว้สำหรับการพิมพ์ซ้ำและแบ่งปันเพื่อสนับสนุนการคุ้มครองสิทธิในทรัพย์สินทางปัญญาเท่านั้น โปรดระบุแหล่งที่มาต้นฉบับและผู้แต่งเมื่อพิมพ์ซ้ำ หากมีการละเมิดใด ๆ โปรดติดต่อเราเพื่อลบออก