EDA软件四大金刚芯片进入大规模生产之前|超越摩尔的eda软件四大金刚( 三 )


2011年芯片功率设计软件ApacheDesignSolutions公司 , 本来正处于上市前的静默期 , 没想到却被Ansys海底捞月 , 以3.1亿美元收购 。 而此时Ansys的收入虽然仅为7亿美元 , 但其市值却达到60亿美元 , 资本市场对于该企业的未来给予了充分的信任 。
而这场收购 , 则源自Ansys对未来芯片走向的判断 。
芯片的构成 , 一般而言有三道法门 , 分别是芯片级(Chip)、封装级(Packaging)和由PCB板将多个芯片连接在一起构成的系统(System) 。 这三者的每一层 , 各有自己的苦恼要应付 。
芯片上一条线路只有十几个到几百个原子的宽度 。 数亿个门电路会分布在狭小的空间 , 芯片的功耗和静电都会成为工程师需要面对的拦路虎 。
然后是封装 , 要将微小尘埃般的芯片用封装保护起来 , 避免灰尘和潮湿等破坏芯片 。 这中间涉及到大量的电磁效应和热效应 。
最后是需要通过电路板将多个芯片连接起来 , 并提供对外的接口 , 结合操作系统和软件 , 就构成了系统 。
Ansys创新地将这三个部分合起来考虑它的仿真问题 , 用一体化CPS(Chip-Package-System)的角度来实现综合性能的优化 。 这就是像将时间快进到未来 , 在摩尔定律的另一端反向看待芯片发展所需要的仿真技术 。 只有将芯片-封装-系统这三驾马车完美地组合在一起 , 才能提供更好的芯片 。
Ansys已经具备了系统级和封装级的仿真软件 , 而Apache正是一个芯片级的产品 。 三者贯通 , 是最好的选择 。 而从Apache公司的角度来看 , 即使成功上市能带来暂时的技术领先 , 但长期的独立性依然是一个问号 。
在这种情况下 , Ansys得以成功地将Apache纳入囊中 。 Apache是EDA软件市场的一个狭窄缝隙里的一条大鱼 。 它的RedHawk软件在半导体的功耗设计优化及芯片供电领域具有举足轻重的位置 。 它可以帮助手机或者笔记本电脑的工程师 , 轻松实现省电的需求 。 可以说 , RedHawk软件凭一己之力将低功耗设计做成了一个利基市场的王者 , 而不是EDA工具上的一个功能按钮 。 它在全球低功耗领域一度占有全球90%的市场 , 也因此成为台积电的金标准 。 EDA软件的一纵与一横
EDA软件四大金刚芯片进入大规模生产之前|超越摩尔的eda软件四大金刚】EDA软件就好像是芯片发展的带刀侍卫 , 但各有分工 。
Ansys在芯片设计领域的定位和其它EDA厂商相比有较大的差别 , 其主要专注在芯片的签核和仿真领域 。 而Synopsys、Cadence软件则更专注于芯片设计的流程 , 完成从构架、功能到原理图和版图设计与验证的过程 。
对于芯片设计来说 , 仅仅完成基本的设计验证是远远不够的 , 还需要考虑信号完整性和电源完整性问题 , 以及芯片发热和散热的热完整性问题 , 更多的还要有热形变、热应力和材料特性的结构完整性问题等 。 芯片损坏 , 往往并非是由于超压或失误操作导致 。 其中的真正杀手是热 , 芯片失效有大约四分之三是因为热在“捣鬼” 。 这正是Ansys解决的问题 , 它为芯片设计建立一道防线 。
如果拿一架飞机来做类比 , 另外三家EDA软件主要是在做飞机的纵向机体 , 而飞机要能平稳起飞还需要有横向的机翼 。 这个机翼就是Ansys专注的领域 。 既有设计流程的纵向 , 又有签核流程的横向 , 一横加一纵 , EDA的四大金刚软件MACS合在一起才能最终完成芯片的设计 。
EDA软件四大金刚芯片进入大规模生产之前|超越摩尔的eda软件四大金刚
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简单来说 , 人们更容易注意到“一纵”的设计 , 而忽略“一横”的仿真 。 EDA软件最早的鼻祖 , 是从美国伯克利分校而来 。 但第一款EDA软件SPICE , 其实就是从仿真开始 。 当时数百个晶体管 , 还是比较容易画出来的 。 而仿真 , 则需要更复杂的偏微分方程求解 。 可以说 , EDA软件从开始诞生之日 , 就带着强烈的仿真气味 。