新趨勢出現？未來半導體設計將如何發展！

2022-03-17 1049

晶圓廠已滿載生產，半導體已應用於更多產品和系統，為從個人設備到自動駕駛汽車的各種設備提供動力。儘管疫情對全球經濟造成衝擊，但國際數據公司（IDC）表示，由於雲端運算和支援遠距工作和學習的設備的成長，對半導體的需求依然強勁。其自身的研究也證實了這一點。根據IDC的半導體應用預測報告（SAF），442年全球半導體營收將增加至2020億美元，較5.4年成長2019%。 IDC目前預測，到2021年，半導體市場規模將達到476億美元，年增7.7%。業界也呈現一些明顯的趨勢。例如，普華永道預測，到2022年，與AI相關的半導體市場規模將達到30億美元，相當於AGR的近50%。同時，傳統的系統單晶片（SoC）仍有許多應用空間。預計到2022年，記憶體晶片仍將保持最大的市場份額，並且在未來幾十年內晶片將佔據主導地位。

新技術和新參與者

影響半導體未來的其他因素也來自技術方向，例如對開源硬體的新興關注。隨著這一趨勢的發展，它將改變組織對設計的看法，並將鼓勵採取更具協作性和夥伴關係的發展方式。物聯網正在推動對更具成本效益的半導體的大規模需求。同樣，5G 使頻寬最終能夠支援各種互連的基礎設施（例如交通運輸），並結合來自多個 API 連接來源的輸入。為了達到所需的規模，基於標準的可重複使用和可共享IP將是滿足設計要求的關鍵，但這種方法必須支援分佈和協作，同時滿足安全性和保密性要求。開源可能是實現這一規模的關鍵。產業參與者的性質也在發生變化，例如垂直整合系統和非傳統半導體公司的引入。他們可能更願意創建自己的設備和平台以實現更好的控制。一個很好的例子就是蘋果為 Mac 設計的處理器 M1，這進一步促進了他們致力於內部建置關鍵功能的決心。這為該行業增添了另一個有趣的方面，增加了競爭和創新的來源。

遠程協作

作為趨勢的必然，半導體設計團隊不得不接受前所未有的規模的遠端協作。當然，這種情況在某種程度上已經發生，但很多時候，疫情讓它成為了生存的必要條件。在這些虛擬環境中，隨著IP共享規模的不斷增大，工作流程的問題也不容忽視。解決協作和安全問題已成為當務之急。一旦組織實現了這一目標，他們將擁有可用於改進流程的經驗，無論他們是在設計辦公室工作還是遠端工作，無論他們身在何處。無論如何，半導體市場不斷變化的特點給設計人員帶來了一些古老的挑戰：跟上變化和複雜性、控製成本、確保專案按計劃進行並滿足要求，然後按時交付。很多半導體產品的發布不符合原定的發布日期。影響因素可能包括：遠端團隊和分散團隊之間的協作困難、公司收購造成的設計孤島、無法解決爆炸性增長的設計資料規模的管理問題或跟上日益複雜的設計環境的問題。

IP 重複使用和過度共享

長期以來，人們一直採用IP復用作為解決方案，以適應龐大的開發規模，避免不必要的重複造輪子，縮短產品的上市時間，並大幅降低成本。可重複使用的各種資產包括軟體的原始碼和二進位文件，以及 Arm 處理器核心等硬體 IP。這個理論是合理的，但成功管理IP重複使用又是另一回事。許多組織有多個系統（包括共用磁碟機和原始程式碼控制）來儲存和追蹤所有這些文件，但這使得管理（更不用說重複使用）這些文件變得困難。幸運的是，可以使用各種工具和技術來幫助設計師克服這些障礙，但這些工具和技術必須包括強大的結構和重複使用控制。共享IP是實現更快發展的一種方式，但也可能帶來管理和安全方面的風險。 IP 元資料的可追溯性（誰有權存取什麼、在哪裡以及如何使用這些資產）對於專案的成功至關重要。共享和過度共享之間存在平衡，這就是為什麼可追溯性、可見性和存取控制的結合對於現代半導體設計至關重要。當然，手動追溯已經被廣泛採用，但為了處理大型複雜的項目，越來越多的組織正在使用能夠自動執行從需求到設計和驗證的大部分流程的工具。這使得追蹤使用了哪個 IP、何時、何地以及何時使用 IP 變得更加容易，從而避免昂貴的設計重新設計。需求的改變可以更早、更清楚地顯現並傳達。可追溯性還可以實現更好的遠端協作。此外，建立「單一事實來源」或資料管理平台可以統一專案中的所有軟體和硬體元件。即使是小文件也變得更容易找到和重複使用。企業中可能有數百萬個文件，而不僅僅是大型複雜的設計。單一事實來源通常基於版本控制系統的使用，它可以提供有關所有資產的即時和歷史可見性，同時允許使用者繼續使用他們喜歡的工具和系統。

唯一的事實來源對於確定跨系統硬體和軟體配置問題也至關重要，而這些問題被系統的複雜性所掩蓋。反過來，這使得內部和外部遠端團隊之間的協作變得更加容易。

克服IP洩漏

有了全面的可追溯性和可見性，識別和防止 IP 洩漏變得更加可行，這是半導體產業長期存在且代價高昂的問題。一些根本原因包括合作者分散、對誰可以查看和下載 IP 的控制不足，以及用戶無意中將 IP 匯出到未經授權的來源。隨著半導體市場日益全球化，減少IP外洩變得非常重要。半導體設計正在發生前所未有的變化。然而，去年的事件為我們提供瞭如何應對協作和文化所需的變化的藍圖。好消息是，有一些工具可以提供所需的可追溯性，以促進大規模 IP 重用，同時還提供安全性和通訊層以實現有效協作。

未來的半導體設計將會有所不同，但全球疫情帶來的改變將有助於推動重大技術創新的發展。

免責聲明：本文轉載自《半導體硬知識》。本文僅代表作者個人觀點，不代表薩科微及業界觀點。僅供轉載分享，支持保護智慧財產權。轉載時請註明原出處及作者。如有侵權請聯絡我們刪除。

公司電話：+86-0755-83044319
傳真/傳真：+86-0755-83975897
郵箱：1615456225@qq.com
QQ：3518641314 李經理
QQ：332496225 邱經理
地址：深圳市龍華新區民治大道809號展濤科技大樓C座1079室

前一則

Wolfspeed推出先進X波段雷達元件，賦能高效能射頻電源解決方案

下一則

碳化矽MOSFET可顯著提高高頻感應加熱效率