明導(dǎo)CEO：微細(xì)化程度越高 可靠性設(shè)計(jì)越重要

赴日訪問的明導(dǎo)公司(Mentor Graphics Corp.)董事長兼首席執(zhí)行官阮華德(Walden C. Rhines)接受了本站記者的采訪。

阮華德詳細(xì)介紹“More Moore”

——首先想就半導(dǎo)體領(lǐng)域問幾個(gè)問題。20nm SoC已進(jìn)入開發(fā)階段，在EDA行業(yè)，20nm的課題是支持雙重圖形(Double Patterning)，14nm以及以后工藝面臨的課題是什么呢?明導(dǎo)將為此提供些什么?

阮華德：14nm的課題是(一)FinFET、(二)DFR(design for reliability，可靠性設(shè)計(jì))、以及(三)考慮到晶體管級缺陷的測試圖形的生成。其中，對于FinFET，包括本公司在內(nèi)的多家供應(yīng)商都在提供相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)，但能解決第二和第三個(gè)課題的產(chǎn)品目前只有本公司在提供。

針對第二個(gè)課題的產(chǎn)品、即面向DFR的產(chǎn)品方面，，本公司提供的是“Calibre PERC(Programmable Electrical Rule Checker)。這種ERC(電氣規(guī)則檢驗(yàn))工具具有用戶可以方便地設(shè)置自主設(shè)計(jì)規(guī)則等特點(diǎn)，適用于ESD(靜電釋放)保護(hù)電路、EM(電遷移)以及多電源區(qū)域設(shè)計(jì)的檢查。包括富士通半導(dǎo)體、臺積電(TSMC)等在內(nèi)，很多企業(yè)都在使用該產(chǎn)品。

對于第三個(gè)課題，本公司開發(fā)出了名為UFDM(user defined fault model)的新型故障模型，使用其中的“Cell-Aware”(單元識別)功能，可以處理標(biāo)準(zhǔn)單元內(nèi)的橋接故障和開路故障?，F(xiàn)在，普遍使用的Stuck-at等故障模型基本上設(shè)想的是標(biāo)準(zhǔn)單元的輸入輸出故障，屬于門級故障。而使用Cell-Aware功能的故障模型是晶體管級，能夠檢查出Stuck-at模型發(fā)現(xiàn)不了的缺陷。UFDM使用的測試圖形可以由本公司的ATPG(自動測試圖形向量生成)工具“Tessent TestKompress”自動生成。AMD公司已經(jīng)使用UFDM取得了成果。

對于14nm之后的10nm工藝，業(yè)內(nèi)對于是否使用EUV曝光還沒有統(tǒng)一看法，但本公司提供的提高分辨率的工具群“Calibre RET”應(yīng)該能發(fā)揮作用。另外，不僅在雙重圖形領(lǐng)域，本公司在三重圖形、四重圖形的著色方面也是業(yè)界的No.1。

對于更先進(jìn)的7nm，恐怕必須要使用EUV。而且，在使用EUV的同時(shí)，還要結(jié)合以EUV為前提的Calibre RET。對于7nm，電遷移的影響會變得相當(dāng)大。面向DFR的產(chǎn)品“Calibre PERC”也必不可少。微細(xì)化程度越高，DFR就越重要。進(jìn)入5nm時(shí)代以后，電子束光刻技術(shù)將進(jìn)入視野，但Calibre RET仍必不可少。

邏輯模擬器優(yōu)于FPGA開發(fā)板

——貴公司似乎在為“More Moore”(更符合摩爾定律)做準(zhǔn)備，“More than Moore”(超摩爾定律)方面情況如何?

阮華德：在3D封裝IC方面，我們已經(jīng)投放了相關(guān)產(chǎn)品，“Calibre 3DSTACK”就是其中之一，已經(jīng)被臺積電采用，用于2.5D IC的中介層設(shè)計(jì)的參考流程，也就是CoWoS參考流程。3D IC進(jìn)入市場還要等一段時(shí)間，從這個(gè)意義上來說，我們投放產(chǎn)品提前了好多年。

另一方面，在更遙遠(yuǎn)的超摩爾定律技術(shù)方面，備受關(guān)注的是生物技術(shù)。例如，我們正在關(guān)注使用DNA的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)和基于耳朵原理的模擬信號處理技術(shù)等。這些技術(shù)投入實(shí)用估計(jì)還需要相當(dāng)長的時(shí)間，我們希望屆時(shí)能提供對開發(fā)提供支持的產(chǎn)品和技術(shù)。

——物理設(shè)計(jì)方面的問題先談到這里，下面我想問一下上游設(shè)計(jì)。對于上游，由于SoC的復(fù)雜化，驗(yàn)證工作的負(fù)擔(dān)越來越重，明導(dǎo)一直是使用邏輯模擬器應(yīng)對這一課題，但模擬器價(jià)格偏高，對于一些潛在用戶來說遙不可及。請問貴公司有沒有提供基于FPGA的原型系統(tǒng)的打算?

“Veloce2”與阮華德

阮華德：現(xiàn)在的市場上，能夠?qū)υO(shè)計(jì)細(xì)節(jié)進(jìn)行調(diào)試的真正的邏輯模擬器只有兩種，即我們公司的“Veloce2”和Cadence設(shè)計(jì)系統(tǒng)公司(Cadence Design Systems, Inc.)的“Palladium”。我認(rèn)為，新思科技(Synopsys)收購的EVE的產(chǎn)品并不是邏輯模擬器，而應(yīng)該叫做“超級FPGA開發(fā)板”。

正如您所指出的那樣，邏輯模擬器的價(jià)格昂貴。但從1個(gè)周期的驗(yàn)證成本來看，其成本僅相當(dāng)于軟件模擬器的1/300，絕不算貴。另外，也有觀點(diǎn)認(rèn)為，F(xiàn)PGA開發(fā)板價(jià)格低廉，可為每一名軟件開發(fā)人員配備一塊，但Veloce2配備了“Questa Codelink”功能，100多名軟件開發(fā)人員可以共用1臺Veloce2。

而且，前面已經(jīng)提到，目前SoC的微細(xì)化還在繼續(xù)，其規(guī)模還將擴(kuò)大。因此，邏輯模擬器的優(yōu)勢會越來越明顯，我們對FPGA板的興趣不大。

——在以上游設(shè)計(jì)為對象的業(yè)務(wù)方面，最近，繼新思科技之后，Cadence也開始積極開展IP內(nèi)核業(yè)務(wù)。明導(dǎo)將如何應(yīng)對?

阮華德：我們過去也曾經(jīng)有過積極開展IP內(nèi)核業(yè)務(wù)的時(shí)期。1990年代，我們收購了近30家IP內(nèi)核供應(yīng)商。但實(shí)際著手該業(yè)務(wù)后，我們卻遭到了客戶、也就是半導(dǎo)體廠商的反對，因?yàn)镮P內(nèi)核業(yè)務(wù)與客戶的業(yè)務(wù)產(chǎn)生了競爭。雖然我們也曾一度在該市場成為在ARM之后、排名第二的企業(yè)，但我們最終還是放棄了IP內(nèi)核業(yè)務(wù)。直到現(xiàn)在，我們也沒有改變這一想法。

車用產(chǎn)品占到銷售額的15%

——接下來是關(guān)于應(yīng)用方面的問題。明導(dǎo)很早以前開始就積極開拓車用產(chǎn)品市場。在兩年前接受采訪的時(shí)候，您曾經(jīng)說“面向汽車設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的增長率是所有產(chǎn)品中最高的，上季度的銷售額比上年同期增加了90%”。請問之后的情況如何?

該公司幻燈片。阮華德：情況一直很好，汽車相關(guān)產(chǎn)品如今已經(jīng)占到了本公司總銷售額的15%。而且，嵌入式軟件產(chǎn)品的銷售額達(dá)到了整體的7%，其中30%都是汽車相關(guān)產(chǎn)品。我們提供的汽車相關(guān)產(chǎn)品的種類很多，在市場上位居銷售額首位的是線束設(shè)計(jì)用工具“Capital”，得到了200多家汽車廠商和部件廠商的采用。除了Capital之外，還有系統(tǒng)級設(shè)計(jì)工具“Volcano”、“SystemVision”、各類嵌入式軟件產(chǎn)品，以及熱設(shè)計(jì)用產(chǎn)品?，F(xiàn)在有10家公司在使用我們的熱設(shè)計(jì)工具開發(fā)LED車頭燈。

如上所述，我們提供從確定性能參數(shù)到設(shè)計(jì)、制造所有工序需要的產(chǎn)品，基本覆蓋了汽車的所有部分。除此之外，我們還在努力支持汽車相關(guān)的各種標(biāo)準(zhǔn)。不只是“GENIVI”(參閱本站報(bào)道)和“AUTOSAR”等多家組織參與的團(tuán)體和聯(lián)盟制定的標(biāo)準(zhǔn)，我們還在積極支持“MATLAB”等事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

——最后，請向近期業(yè)績低迷的日本半導(dǎo)體廠商說一句話。

阮華德：與設(shè)計(jì)相比，在制造上形成差異的難度越來越大。因?yàn)榇蠹业拇ど潭际峭患?。因此，使用好的工具、?chuàng)造能夠形成差異的設(shè)計(jì)有著非常重要的意義。我們準(zhǔn)備了很多可形成差異的工具，使用這些工具可以為應(yīng)用設(shè)計(jì)出專用的處理器。除了硬件設(shè)計(jì)，我們還擁有眾多為軟件設(shè)計(jì)提供幫助的產(chǎn)品。我們希望通過這些產(chǎn)品，為可形成差異的系統(tǒng)開發(fā)提供幫助。