【正文】
亞微米之前,它是一個有效的方法。采用布圖規(guī)劃很大程度上降低了出現(xiàn)設計迭代的風險,減少了設計迭代的次數(shù)。 UDSM—— 連線延遲 D EE141 A E 43 43 ? 在芯片內部工作頻率提高的同時,由于集成度的大幅度上升,單個芯片中連線長度也隨之大幅度升高。當連線長度達到波長的幾倍時,連線將成為向外界發(fā)射電磁波的天線,同樣這些連線也會成為接收電磁波的天線。信號的完整性將成為設計者面對的另外一個嚴重的挑戰(zhàn)。所以傳統(tǒng)的基于布爾代數(shù)的數(shù)字集成電路設計理論必須要從簡單的面向邏輯,轉向吸引其它相關領域的理論,形成新的理論體系。 信號串擾、天線效應、寄生電感、阻抗匹配 …… 信號完整性 SI D EE141 A E 44 44 150 M H z μ μ μ μ μ μ 0. 08 μ 10G H z 4G H z 1G H z 500 M H z 350 M H z 200 M H z 線 間 信號干擾 特征尺寸與芯片內部工作頻率 D EE141 A E 45 45 SOC的低功耗設計包含兩方面的內容: 硬件的低功耗和軟件的低功耗設計。 硬件低功耗設計兩條途徑: 對一個已有的電路系統(tǒng)進行功耗分析,找出功耗的分布情況并采取必要的手段,如關斷時鐘( Clock Gating) 等,以降低系統(tǒng)的開關功耗。在電路系統(tǒng)的設計過程中避免生成高功耗的電路架構。 Low Power D EE141 A E 46 46 軟件的低功耗設計: 是 SOC設計的一個重要的新課題,由于軟件的運行要依賴于硬件系統(tǒng)。軟件的無效運行將導致硬件的無效動作,從而引起功耗的無謂增加。雖然可以通過在硬件系統(tǒng)中根據(jù)需要設計必要的休眠( Standby) 裝置并由軟件加以控制以減少這些功耗,但是如果一個 SOC需要片上操作系統(tǒng)( Chip Operating System, 簡稱 COS) 時,就要平衡 COS、 應用程序( Application Program) 和硬件三者之間對功耗的影響,其復雜度顯然較之單純的考慮硬件的功耗要高得多。 Low Power D EE141 A E 47 47 SOC設計方法學在深度和廣度上比前面幾十年出現(xiàn)的其它集成電路設計方法學,如計算機輔助設計(Computer Aided Design, 簡稱 CAD), 計算機輔助工程( Computer Aided Engineering, 簡稱 CAE)及電子設計自動化( Electronic Design Automation, 簡稱 EDA) 都要大得多。 SOC設計方法學發(fā)展方向 D EE141 A E 48 48 ? 首先是理論問題 。盡管在 CAD和 EDA誕生的時候都曾遇到過理論問題并產生了理論創(chuàng)新。但是集成電路,特別是數(shù)字電路的基礎理論已經存在很長時間。換句話說,沒有根本數(shù)學理論上的困難。今天則不同, SOC的設計者實際上面臨著基礎理論的危機。更嚴重的是面對這個危機無論是學術界還是工業(yè)界尚無有效的對策,前景不容樂觀。 ? 其次, SOC的主要特征是在單個芯片上集成一個 系統(tǒng) 。對系統(tǒng)知識的要求和對系統(tǒng)的了解和把握成為設計人員要克服的眾多難題中最困難的一個。即懂芯片設計又擁有系統(tǒng)知識的復合型人才的培養(yǎng)不僅需要大量的資金,更需要時間和實際的鍛煉。 SOC設計方法學發(fā)展方向 D EE141 A E 49 49 ? 第三, 產品形態(tài)發(fā)生了很大的變化。傳統(tǒng)的集成電路產品在形態(tài)上比較單一,無論對產品的開發(fā)者還是對使用者來說都比較簡單。一個 SOC產品要提供的不僅是芯片本身,還是提供與其 配套 的軟件開發(fā)系統(tǒng),更重要的是提供服務。 ? 最后, SOC已不再是一個簡單的技術問題,而且成為一個社會問題。它引發(fā)的也不再僅僅是經濟上的糾紛,而且涉及知識產權保護,社會倫理道德和意識形態(tài)等一系列課題。所以不應該簡單地從技術的角度去考慮SOC技術的發(fā)展,更應從經濟和社會等上層建筑領域去探索。 SOC設計方法學發(fā)展方向 EE141 D A E 50 Part IV IC專業(yè)從業(yè)優(yōu)勢 D EE141 A E 51 51 IC支撐作用 信息產品 微電子產品 IC 產品 EDA產品 2300BillionUS$ 650BillionUS$ 50BUS$ $ 信息市場中的 EDA D EE141 A E 52 52 從業(yè)優(yōu)勢 1. IC是整個信息產業(yè)的基礎 —— 機會多多 2. IC面臨的挑戰(zhàn)使得 IC設計需要更多的底層物理知識 3. IC設計的復雜度決定了 IC設計更多的細分環(huán)節(jié),造就更多崗位 4. 從自己興趣、特點、背景出發(fā),規(guī)劃人生、事業(yè) EE141 D A E 53 天高,任你飛翔! 有了杠桿,那就去把地球翹起來吧! EE141 D A E 54 Thank you! Q amp。 A