汽車、人工智慧（AI）、數據處理和智慧終端等領域對半導體晶片的強勁需求正在加速半導體產業的發展，預計到808.5年將激增至2030億美元。相關半導體市場營收將增加至2022億美元以上，年增率達30%。

同時，半導體晶片變得更小、更快、更強大，其靈活性和功能性顯著提高。然而，隨著設計變得越來越複雜，對驗證能力和下一代驗證技術的需求也越來越大。功能安全合規性取決於完整的可追溯性和嚴格的文件流程，變得越來越重要。半導體公司越來越多地採用IP重用設計方案，以縮短上市時間並遵守法規。採用更複雜的方法來促進設計和重複使用將改變業務並提高至少20%的研發效率。 

由於全球供應鏈問題和晶片需求爆發式增長，半導體產業進入大規模商業化，市場競爭持續加劇。近期，美國正透過立法鼓勵半導體晶片製造，進一步促進半導體市場的發展。隨著半導體晶片的應用逐漸拓展到更多新的應用領域，這一趨勢在未來幾年仍將持續。

上市時間壓力和IP的有效重複使用是半導體公司面臨的兩個最重要的問題，而這些問題密切相關。 雖然IP復用是加快上市時間的有效方法，但企業需要實施標準的IP多工策略。 標準復用策略、流程和支撐工具的缺乏嚴重阻礙了晶片設計生產力的成長。 晶片設計能力迅速提高的事實使情況變得更加複雜。 根據密西根大學最近的一項研究，晶片設計的生產力正以每年28%的速度成長，但半導體的生產力成長更快，年成長率為58%。


這種生產力差距順應了半導體日益商業化的趨勢，這要求企業在激烈的競爭下維持一定的利潤率。 標準的IP多工策略正成為滿足上市時間需求、縮小設計能力與設計生產力差距的必要條件。

合規與合規管理

半導體公司越來越需要滿足 ISO 26262、ITAR 和其他合規/功能安全標準。 這是可以理解的，因為推動半導體成長的許多市場都是面向消費者的應用。 隨著越來越多的半導體公司向受監管的行業供貨，他們將需要證明他們的產品能夠滿足安全要求。 一套能夠自動化並確保晶片設計可追溯性的設計和實現工具對於滿足嚴格的合規流程至關重要。

目前，大多數半導體公司仍表示，他們正在使用手動流程進行合規管理，缺乏自動化管理。 這種方法只適合小規模的管理，但隨著企業規模的擴大，管理各種合規層級可能會變得越來越困難。 採用平台方法來實現合規性可以為團隊提供整體視圖，從而更容易遵守標準。 儘管該領域提供自動化的工具很少，但圍繞這些標準的合規性要求似乎需要自動化。 此平台可用於追蹤和匯總各種單點工具在特定應用情境下的合規程度。

嵌入式系統和IP集成

預計到2027年，全球嵌入式系統市場將成長6.3%，達到137.31億美元。 嵌入式軟體正在成為許多產品的重要組成部分，越來越多的產品整合了硬體和軟體。 這將使晶片設計變得更加複雜，需要硬體設計人員和軟體開發人員之間的合作。

隨著硬體和軟體之間的界線變得模糊，企業需要以統一、清晰的方式管理其設計生命週期。 配置對於處理硬體和軟體元件之間的相關性非常重要，它可以實現設計中元件版本的可追溯性和單一事實來源。

在典型的晶片中，超過 40% 的晶片是由定制 IC 製成的。 為了加速複雜混合訊號SoC的設計，類比組件的複用變得越來越普遍。 換句話說，越來越多的類比電路正在被整合到SoC中。 大多數企業表示，晶片設計越來越需要整合新的或現有的IP。 這有力地證明了基於 IP 的組件設計在當今半導體產業中的重要性。 重複使用 IP 元件可以幫助團隊減少整合時間。 全面的IP生命週期管理可以為設計人員提供尋找、識別和整合IP的高品質平台，從而簡化IP整合和晶片設計。

此外，2.5D設計的應用規模也逐漸增加。 不少企業表示，他們的產品已經應用或正在考慮採用2.5D設計。 隨著摩爾定律放緩，為了維持SoC整合度，2.5D設計逐漸成為市場發展趨勢。

晶片設計的挑戰

晶片設計越來越複雜，全球半導體供應鏈問題無法緩解，對半導體企業的上市時間和利潤造成了一定的影響。 企業在試圖保持競爭優勢時面臨許多障礙。

尋找可重複使用的相關IP是一項挑戰。 目前半導體公司的做法是複用之前專案中的IP或透過公司的IP目錄進行查找。 這種方法雖然有效，但無法為手邊的項目產生最好的IP。 為了提高設計生產力，更好地設計半導體晶片產品，企業需要尋求更標準化、資料化的方法來實現IP多工。

設計師表示，因為很難找到合適的IP，所以至少需要一天甚至更長時間才能找到適合自己設計的相關IP。 然後，設計者需要驗證IP並將其納入設計中。 然而，為了滿足日益增長的設計需求，設計師根本不可能花一天甚至更長的時間去尋找。 因此，將設計生態中各種資格認證工具的元資料載入到IP目錄和目錄IP中將是一個發展方向。 此方案有助於組織和加速整合過程，也可用於確定IP的狀態和品質。 同時，為了更好地對IP進行分類，團隊需要一個綜合平台來幫助設計者找到IP的狀態，以優化搜尋流程，不斷促進IP重複使用並縮短上市時間。

此外，追蹤和確定IP的品質對於可追溯性非常重要。 設計人員透過審查設計過程中的支持證據來確定是否滿足要求的流程，並追蹤IP在整個企業各個專案中的使用情況。 擁有一個滿足需求和使用場景的IP平台，可以為團隊提供IP健康狀況的信息，有助於未來專案中更好的應用。

深受業界領導者信賴的晶片設計工具

對於半導體企業來說，隨著晶片設計的不斷發展，對設計開發的基礎設施工具提出了更高的要求。 其中，IP管理、資料管理/版本控制、產品生命週期管理（PLM）、需求管理、靜態程式碼分析等都是半導體企業必備的工具鏈軟體。 此外，許多企業進一步採用了晶片設計工具，例如基於命令列和GUI的工具、多供應商偏好和雲端組織架構。


智慧財產管理


儘管越來越多的企業將IP作為晶片設計的核心，但商業IP生命週期平台的採用仍處於早期階段。 IP 生命週期管理工具為協作奠定了基礎，有助於確保可追溯性並加快上市時間。 設計者可以查看使用IP的產品並了解錯誤、衍生設計、回歸狀態等。 這些資訊可以節省搜尋時間並最大限度地減少不可預見的風險，同時幫助團隊品質、分發和整合智慧財產權。

資料管理/版本控制

資料管理和版本控制解決方案來自開發領域。 該方案可以追溯到公司早期，為IP管理提供了支柱。 擁有數據管理解決方案可以支援 IP 跟踪，為工程師提供決策所需的強大元數據，並有助於全球團隊的協作。

總結

半導體產業發展日新月異，日益旺盛的市場需求為半導體企業帶來了更多挑戰，同時也迎來了科技和產業發展的新機會。 隨著晶片設計越來越複雜，技術團隊需要更快地創新和迭代。 企業必須按時交付市場需求，縮小設計能力與設計生產力之間的差距。

隨著對半導體產品合規性或功能安全標準的要求不斷提高，可追溯性已成為一項重大挑戰。 標準的IP復用策略對於充分利用您的IP投資非常重要。 有效的 IP 管理平台可以幫助設計人員尋找、驗證和管理 IP 版本。 使用這樣的平台管理IP可以在整個專案中重複使用，使企業能夠加快上市時間並保持利潤，而無需犧牲安全性或可追溯性。 這項研究表明，透過使用正確的管理工具，可以最大限度地發揮以 IP 為中心的設計方法的優勢。 同時，工具供應商也有機會為這些工具開拓潛在的應用市場。

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