物聯網(IoT)、自駕車、人工智慧(AI)/深度學習等技術的快速進展,為半導體產業帶來了全新的發展動能。與以前的PC或行動電話時代不同,產業的成長不再是由單一的‘big thing’所驅動,而是許許多多的‘little things’所組成帶動。影響所及,我們也看到了資料中心與雲端架構,因應大數據與資料分析的發展,正進行著巨大的變革。數據成為創造營收的重要資產,業者競相從IoT裝置與汽車收集各種資料,進而推出各式的網路服務。我們可以預見,工業IoT (IIoT)將會廣泛應用,不僅帶來商機,更將重塑各個產業的樣貌。

這些發展對EDA來說,有幾個重要意涵。首先,機器/深度學習將會在設計領域扮演重要角色。在Cadence,為因應產業趨勢移轉,從數位到驗證工具,我們正大量導入深度學習技術,使設計能更快速、更正確地完成。第二,隨著設計複雜度的日益攀升,客戶的需求也有了顯著的改變,我們正從EDA公司朝系統設計實現(system design enablement)移轉,從IP、設計/分析工具、設計驗證以及特定應用流程等各層面來滿足這些需求。

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「超越摩爾定律」(More than Moore)趨勢持續進展,使封裝與系統級設計技術扮演著日益重要的角色。過去,IC、封裝、與電路板以及系統開發等不同領域的設計團隊都是各自獨立運作,然而到了系統級設計時代,由於各單元之間的相互影響日益顯著,已使此做法已不再適用。系統設計必須涵蓋晶片、封裝與電路板的整體考量。

以2.5D和3D先進封裝設計為例,它不僅止於矽晶封裝,還包含了整個的系統封裝。因此,我們需要系統分析、系統建模以及模擬。客戶不能一直等到設計定案了,才發現功率太高,或是有訊號完整性問題。在先進製程,重新設計的成本實在太過昂貴,我們必須一次就設計成功。對此,Cadence已經推出結合SiP佈局、時序簽核、實體驗證系統、封裝分析、以及互連設計等涵蓋數位、簽核與客製IC設計,並具備跨晶粒(cross-die)建模的整合性設計流程,來因應先進2.5D/3D封裝的設計需求。

另一方面,電子產品的功率密度越來越高,局部溫度升高引發電子訊號不穩定的效應日益嚴重,因此在系統級設計中,電與熱共同分析與設計已是不可或缺的流程。Cadence著手開發了全新的熱傳分析方法與流程,藉由萃取固體元件的熱阻與熱容參數產生的熱網路模型,加上流場分析的效應,可準確且快速地進行系統級熱分析。我們希望為電子設計工程師提供一套熱感知(thermal-aware)的分析工具,為傳統的系統熱傳分析帶來全新的視野與不同的思維。

此外,由於IoT興起帶動了多樣化大型垂直應用如車用電子及深度學習的發展,除了功率、效能與成本等基本要求之外,每項應用對於安全性、連接性、以及現場升級能力的設計考量與優先程度也有所不同,因此驗證工具需更具靈活性,才能符合新一代產品的驗證需求。基於市場需求,Cadence也已打造了完整的Cadence Verification Suite (驗證套裝平台),共包含四個主要引擎:JasperGold (形式)、Xcelium (模擬)、Palladium (硬體模擬)、以及Protium (FPGA原型),以創新技術來加速晶片的設計驗證。

在IP方面,隨著晶片設計日趨複雜,IP的重要性也越來越顯著。除了提供系統業者所需的IP組合,IP的品質也至關重要,因此,我們強調的是完整的解決方案。目前,Cadence有超過四成的客戶為系統業者和服務供應商。我們必須仔細聆聽客戶的需求,並成為他們的最佳合作夥伴。過去三年來,Cadence共推出了超過23項新產品,這需要在公司內部持續推動創新,因為客戶依賴我持續開發新一代的工具與IP,來滿足他們的設計需求。例如,針對最熱門的機器學習,我們已推出專為神經網路開發的Tensilica Vision C5 DSP處理器,這是業界首款可擴充的神經網路DSP IP核心,可加速邊緣裝置導入AI功能。

汽車市場則是另一個亮點。新一代汽車電子系統的開發必須遵循ISO 26262等功能安全標準,而EDA在此也扮演了重要的角色。對此,Cadence已建構符合ISO 26262標準的設計流程,並可提供通過驗證的IP以及Cadence汽車安全設計套件,以滿足功能安全性與可靠性要求。

此外,有鑑於各式感測器將是自駕車應用的重要基礎,我們也關注車用感測器的設計需求,特別是高頻設計,包括高速連接功能,這是提供汽車所需效能的關鍵。因此,Cadence重視並投入資源於汽車市場,亦將建構堅強的生態系統,與夥伴共同合作,確保我們提供的EDA設計方案能夠真正符合新一代汽車電子元件的功能安全需求。