Barcelona Design предлагает уникальный инструментарий для конструкторов микросхем [ Редагувати ]

Калифорнийская компания Barcelona Design разработала инструментарий для конструкторов микросхем, удешевляющий и упрощающий создание чипов для устройств потребительской электроники.

Barcelona нарушила сложившуюся традицию, предложив ПО, автоматизирующее процесс разработки аналоговых микросхем, издавна считавшейся среди инженеров родом искусства. Инструментарий Prado Synthesis Platform, анонсированный в начале апреля, представляет собой набор инструментов, способных, как утверждает Barcelona, сократить время, затрачиваемое на конструирование аналоговых микросхем, с нескольких месяцев до нескольких часов. "Он не заменяет инженера, но помогает ему ускорить процесс разработки... так что тот успеет создать несколько микросхем за то же самое время или выполнить более тонкую работу", - говорит вице-президент Barcelona по маркетингу Питер Сантос (Peter Santos).

Некоторые, правда, высказывают сомнение, стоит ли инженерам слишком уж полагаться на единственный инструмент. "Не надо уподобляться парню с молотком, которому любая проблема кажется гвоздем", - предупреждает главный инженер группы технологических процессов Intel Эл Фазио (Al Fazio).

Традиционное проектирование аналоговых микросхем представляет собой процесс, включающий пробы, ошибки и большое количество испытаний. Из-за его трудоемкости на создание таких схем уходит много средств, не говоря уже о времени. Процесс часто занимает три-шесть месяцев, но альтернативы ему до сих пор не было. А с ростом популярности новых устройств потребительской электроники, таких как MP3- и DVD-плееры, спрос на аналоговые микросхемы продолжает увеличиваться.

Аналоговые схемы, которые передают, принимают и преобразуют такие данные, как аудио- и видеосигналы, служат мостом из мира физических сигналов в цифровой мир единиц и нулей. Они сложнее цифровых микросхем, так как их элементы не только управляют потоками электрических импульсов, но и меняют их физические параметры.

Если рынки ПК и сетевого оборудования переживают спад, то с продажами потребительской электроники дела обстоят гораздо лучше - этот факт не ушел от внимания тяжеловесов отрасли, таких как IBM, Motorola, Intel и Advanced Micro Devices. Barcelona сотрудничала с Mitsubishi Semiconductor, ST Microelectronics и Matsushita. Mitsubishi, например, уже готовит к выпуску микросхемы, разработанные при помощи нового ПО.

ПО Barcelona, разработанное Маром Хершенсоном (Mar Hershenson) и Стивеном Бойдом (Stephen Boyd), двумя основателями компании и бывшими научными сотрудниками Стэнфордского университета, состоит из двух компонентов: своего рода программной консоли и подключаемого к ней программного механизма. Механизм содержит математические уравнения, преобразующие спецификации в электронную схему, а консоль выполняет роль пользовательского интерфейса, при помощи которого инженер вводит различные параметры. Кроме того, консоль позволяет собирать окончательную схему из фрагментов, предложенных механизмом.

Сначала конструктор выбирает нужный механизм, соответствующий определенному технологическому процессу и производственному оборудованию конкретного производителя. Затем он вводит требуемые параметры, которым должна удовлетворять готовая микросхема, такие как частота, потребляемая мощность и тип технологического процесса. Например, ПО может быть настроено на геометрическую норму 0,13 или 0,18 мкм. После этого, по словам Сантоса, инженер "нажимает на кнопку Go, и система просчитывает конструкцию, соответствующую этим спецификациям". Причем программа Prado, в отличие от инструментов проектирования, опирающихся на эталонные конструкции, выдает оптимальную схему, основанную только на пожеланиях инженера и заложенных в нее сведениях о технологическом процессе.

По мнению некоторых конструкторов, разработка аналоговых схем подобна приготовлению хорошей приправы: домашние деликатесы всегда вкуснее, хотя покупать готовые продукты дешевле и, безусловно, гораздо проще. Однако Фазио из Intel, несмотря на свои предостережения, считает, что создание новых инструментов проектирования аналоговых схем расширит возможности конструкторов. "Мы используем множество инструментов проектирования, - сказал он. - Средства автоматизации - лишь часть из них. Этот тип инструментов занимает место среди других. Молоток необходим, но нужна и дрель".

Инструментарий Barcelona не дешев. Годовая подписка на ПО Prado и модули для технологических процессов обходятся примерно в 150 тысяч долларов. Но Сантос уверяет, что с учетом тех возможностей, которые оно дает, это очень дешево. По его словам, если компания разрабатывает конструкцию с нуля или пользуется услугами внешнего производителя, работа обойдется гораздо дороже. А компании, использующие ПО Barcelona, могут окупить затраты всего четырьмя разработками, при этом гораздо быстрее выпуская продукты на рынок.

Закончив разработку схемы при помощи Prado, инженер может встроить ее в интегрированный продукт типа "система на кристалле". Такие процессоры используются в самых разнообразных устройствах, от телевизионных адаптеров до сетевого оборудования, и становятся все популярнее среди производителей бытовой электроники, телекоммуникационной и сетевой аппаратуры. Они не требуют дополнительных микросхем и обеспечивают всю работу устройства, что позволяет сократить расходы.

Пока Barcelona подготовила всего один механизм - для проектирования схем с фазовой автоподстройкой частоты (ФАПЧ) по 0,18-мкм техпроцессу, применяемому компанией Taiwan Semiconductor Manufacturing (TSMC) - одним из самых популярных производителей микросхем по контракту. Она планирует выпустить его в ближайшее время и добавлять по два новых механизма в квартал. Многие, но не все производители микросхем пользуются услугами компаний типа TSMC. Например, AMD и Intel самостоятельно проектируют и производят почти все свои чипы. Barcelona планирует предложить таким компаниям услуги по созданию специализированных механизмов, основанных на их собственных производственных процессах.