如果你認(rèn)為EDA工具完全是為了解決IC和電路板設(shè)計(jì)問(wèn)題,那么,你的思維就太狹隘了,Gartner Dataquest的分析師在日前舉辦的設(shè)計(jì)自動(dòng)化大會(huì)(DAC)的發(fā)言中說(shuō),EDA工具要解決的系統(tǒng)級(jí)芯片設(shè)計(jì)中的最大問(wèn)題是嵌入式軟件開(kāi)發(fā)問(wèn)題。
Gartner Dataquest的設(shè)計(jì)和工程管理副總裁Gary Smith及研究副總裁Daya Nadamuni均在年度Gartner Dataquest舉辦的DAC預(yù)備招待會(huì)和簡(jiǎn)報(bào)會(huì)上強(qiáng)調(diào)了軟件的重要性。Smith著重談了軟件開(kāi)發(fā)的成本,而Nadamuni重點(diǎn)談了多內(nèi)核SoC的編程挑戰(zhàn)。
設(shè)計(jì)成本增加,都是軟件惹的禍!
據(jù)Smith觀察,EDA行業(yè)多年來(lái)為保持IC設(shè)計(jì)的成本相對(duì)穩(wěn)定作出了貢獻(xiàn),盡管復(fù)雜性直線上升,但是EDA工具的成本在1000萬(wàn)到2000萬(wàn)美元之間。“業(yè)界對(duì)降低設(shè)計(jì)成本發(fā)揮了突出作用,”他說(shuō),“但是,因嵌入式軟件問(wèn)題,設(shè)計(jì)成本呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。” Smith言簡(jiǎn)意賅地說(shuō):“一切都?xì)w咎于軟件,我們太愚蠢!”
Smith注意到,軟件設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)日益龐大而軟件生產(chǎn)率并未因此而提高。可編程已經(jīng)取代功率問(wèn)題,成為妨礙摩爾定律繼續(xù)發(fā)揮作用的瓶頸,他說(shuō):“軟件成本現(xiàn)在正把我們置于死地,對(duì)此,我們必須有所作為。”
RTL工具正日益普及,預(yù)計(jì)年增長(zhǎng)率將有幸達(dá)到5%,他指出,IC CAD的增長(zhǎng)率正受到可制造性設(shè)計(jì)(DFM)兼容工具的驅(qū)動(dòng),但是,如果半導(dǎo)體制造商轉(zhuǎn)向采用32nm受限設(shè)計(jì)規(guī)則(RDR)的話,其增長(zhǎng)將放緩。那么,增長(zhǎng)機(jī)會(huì)在哪里？
Smith注意到,公司內(nèi)部工具(in house tool)的應(yīng)用正呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的勢(shì)頭。去年,大約27%的工程師表示他們采用內(nèi)部工具；今年,總數(shù)已經(jīng)上升到38%。許多內(nèi)部開(kāi)發(fā)的工具就是系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具。
Smith表示:“去年,電子系統(tǒng)級(jí)(ESL)設(shè)計(jì)確實(shí)開(kāi)始起飛,我們注意到其良好的增長(zhǎng)勢(shì)頭。”但是,總的市場(chǎng)規(guī)模一直波瀾不驚。Smith說(shuō),目前大約有1百萬(wàn)設(shè)計(jì)工程師,其中18%為ASIC設(shè)計(jì)工程師,32%為系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師,而50%是嵌入式軟件工程師。只有占總數(shù)區(qū)區(qū)4%的工程師正在做系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)。
人們會(huì)為新的工具買(mǎi)單嗎？Smith表示,系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師可能最多每位出12萬(wàn)美元；而嵌入式系統(tǒng)軟件工程師目前每位花費(fèi)1.5萬(wàn)美元在工具上,每位最多愿意為工具花4.5萬(wàn)美元,以解決協(xié)同設(shè)計(jì)問(wèn)題。
Smith說(shuō),“協(xié)同軟件編譯器”是設(shè)計(jì)技術(shù)中的頭號(hào)“殺手應(yīng)用”。這樣的編譯器,會(huì)有助于設(shè)計(jì)工程師編寫(xiě)多內(nèi)核SoC的程序。EDA供應(yīng)商是提供此類(lèi)編譯器的最佳“人選”,因?yàn)樗麄冏盍私鈪f(xié)同軟件編譯器。
Smith分析說(shuō),最具殺傷力的應(yīng)用將是“架構(gòu)工作平臺(tái)”,其中一個(gè)例子就是Mathworks公司的Matlab。所有設(shè)計(jì)將從架構(gòu)工作平臺(tái)開(kāi)始,Smith表示,用戶不必是硬件或軟件工程師,他們將是“電子工程師”。
Smith對(duì)EDA供應(yīng)商的代表說(shuō):“跳出IC設(shè)計(jì)的禁錮,脫下你的IC眼罩,軟件是最大的問(wèn)題,這才是痛苦的所在。”
解決多內(nèi)核編程難題
Nadamuni注意到,越來(lái)越多的芯片制造商轉(zhuǎn)向多內(nèi)核SoC設(shè)計(jì),以解決功耗問(wèn)題。每一個(gè)內(nèi)核的運(yùn)行速度會(huì)更慢,但是,如果內(nèi)核得到有效的使用,性能就不會(huì)下降。但那是大前提。
“下一個(gè)巨大障礙是可編程,”Nadamuni表示,“可編程是對(duì)多內(nèi)核平臺(tái)進(jìn)行編程所必不可少的能力。”她指出,并行編程非常適合于超級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用,但是,對(duì)于數(shù)據(jù)密集型嵌入式應(yīng)用卻不適用。她強(qiáng)調(diào),更為困難的是對(duì)異步運(yùn)行的不同種類(lèi)系統(tǒng)進(jìn)行編程。
Nadamuni譴責(zé)“隧道版本”EDA工具,其中硬件和軟件工程師分別側(cè)重于解決他們自己那部分設(shè)計(jì)問(wèn)題。“你們?cè)O(shè)計(jì)的是銷(xiāo)往最終客戶的產(chǎn)品,而不是賣(mài)晶體管,”她說(shuō),“如果工程師僅僅側(cè)重于某一方面的問(wèn)題而忽視了其它部分的問(wèn)題,那么,這種產(chǎn)品根本不可能工作。”
你擁有一流的算法、一次就合格的流片及獨(dú)有的IP,但是,如果沒(méi)有軟件,該產(chǎn)品將“一無(wú)是處”。
