以「超越晶片」思維因應新設計需求

作者 : 石豐瑜,Cadence全球副總裁、亞太及日本區總裁

身為一家運算軟體公司,Cadence具有獨特的機會,我們可運用演算法的專業經驗,擴展至超越EDA以外的市場,包括系統分析、機器學習以及其他領域,以更完備的解決方案,推動電子設計向前邁進。

2020年全球遭遇了極大挑戰,已為生活型態、企業經營以及產業供應鏈等各層面帶來明顯改變及深遠影響。無論是個人、還是企業,都必須克服因為「距離」所衍生的各種問題。這時,科技扮演著比以往更重要的角色,藉由遠距醫療、教學、會議、以及各種串流娛樂等應用,才能使個人生活與企業維持正常的運作。

科技扮演更重要角色

因此,儘管全球經濟受到衝擊,但科技業可望享有更佳的長期發展。過去許多概念性想法,現已必須更快地付諸實現。例如,對企業來說,在家工作,已從以往的實驗性變成必要措施。甚至,已有企業決定把許多職務改為永久的在家工作型態。但在確保效率、建立團隊精神、評估員工績效等各方面,都需要更完善的配套與解決方案,這還是得靠科技來解決。

另一方面,為了克服社交距離的限制,利用AR/VR來實現觀賞運動賽事、旅遊、教育、醫療等應用,過去或許沒有急迫性,但現已大幅進展。這些應用要求更高的數據傳輸速率與容量、以及低延遲特性,這股龐大的推動力量,將帶動5G,以及AI、物聯網等技術匯聚與加速部署。

Cadence全球副總裁、亞太及日本區總裁 石豐瑜 (Michael Shih)

Cadence全球副總裁、亞太及日本區總裁石豐瑜(Michael Shih)

因應歐美地區生活型態的大幅改變,許多相關的遠距應用與系統開發,已率先在歐美部署。對亞太區來說,這將帶來更多的晶片與系統設計商機。因此,從產品創新研發的角度來看,我們看到了設計案件(design starts)的數量不減反增,同時,由於系統複雜度的增加,對於設計工具的效能、協作、以及穩定性的要求也越來越高。

以先進製程為例,儘管製程微縮趨近極限,但我們還是邁入了5/3奈米世代,而且有超乎預期的龐大需求。這已對EDA工具帶來了嚴苛挑戰,我們必須跟著業界需求,投入更多資源,開發更高效、更好的產品,來克服先進製程的設計難題。

從EDA出發 擴展至完備的系統設計方案

我們除了與領先半導體業者合作,持續推進摩爾定律朝更小的技術節點邁進之外,另一方面,我們也更加關注「超越摩爾定律」所需的異質整合設計工具。這已不再是單純的晶片設計而已,我們必須以「超越晶片」的更高格局來思索系統設計的真正需求。

隨著系統設計複雜度的提升,異質整合將包含非常多樣化的形式──各種功能的小晶片(Chiplet)/晶片,包括數位、類比、光電、感測器、射頻/毫米波等,都將整合至IC、封裝、模組、PCB以及整個機電系統中。為了確保設計成功,這些複雜系統必須謹慎地規劃、協同設計與分析。因此,EDA、機械設計和多重物理分析軟體將扮演更重要的角色。

針對新興的Chiplet-based架構,我們已建構了新的設計方法論。支援多重Chiplet架構的下一代設計平台,需要一整套跨領域的解決方案,把Chiplet /晶片、封裝、PCB設計、分析和驗證技術,整合為一無縫的設計流程,並具備統一的系統級資料庫。

雖然Chiplet設計要成為主流,還有一些挑戰尚待克服,包括制定Chiplet之間的通訊介面與資料交換格式標準,以及提升其PPA結果等,但我們相信,在業界的共同努力下,這些問題是能夠解決的。

為實現加速創新,運算軟體將扮演著關鍵角色。除了建置從設計、分析到驗證的全流程設計平台,如何最佳化軟體架構,以便能透過支援平行運算、多核心運算,以及導入機器學習演算法等方式,協助業者實現最佳的設計結果,也是同等重要。

因此,身為一家運算軟體公司,Cadence具有獨特的機會,我們可運用演算法的專業經驗,擴展至超越EDA以外的市場,包括系統分析、機器學習以及其他領域,以更完備的解決方案,推動電子設計向前邁進。

 

本文同步刊登於《電子工程專輯》雜誌2021年1月號

 

 

 

 

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