过去,设计师们可能更关注于电性能的优化,但在当前环境下,他们必须同时兼顾电、热、磁、光和机械等多个物理域的相互作用。伴随着这种转变,芯片设计的进步越来越依赖于 EDA 软件的发展。这些高级软件工具能够更有效地模拟和预测多物理效应的相互作用,帮助设计师在实际制造之前识别和解决潜在的设计问题。
在芯片设计当中,电力与热能的关系密不可分,而且无论是电磁场还是电源管理,或是信号完整性(SI/PI),最后都会通过热耦合在一起。因此,进行精确的电源网络分析是至关重要的。Cadence 的 Voltus 和 Voltus-Fi 是专门分析芯片内部电源网络的软件。与 Clarity 和 Celsius 侧重于系统级有所不同,Voltus 和 Voltus-Fi 主要在 EDA 领域中发挥作用,专注于芯片级的电源问题。通过提供精确的电源网络分析,这些工具能够为整个系统的稳定性和效率做出重要贡献。
在过去四年中,Voltus 的业务得到了快速增长,体现了它在当今多物理分析过程中的重要性。而 Voltus 能够取得如此大成功,顾鑫分析到主要有两点原因:首先,Voltus 工具也采用了大量的大规模并行计算技术;再就是 Cadence 所具备完整设计流程的传统优势,起到了很大的带动作用,例如,在数字 SoC 领域,Voltus 可以与 Cadence 的旗舰设计平台 Innovus 紧密结合,帮助客户获得最佳的 PPA。
此外,据顾鑫指出:“我们与 ARM 等架构供应商也有紧密的合作,保证支持每一个新的计算架构。”众所周知,Arm 架构因其高效性和灵活性已经被广泛应用于各类设备中。全球 99% 的手机处理器,以及大量的微控制器(MCU)和物联网设备都在采用 Arm 的 IP。这种普及性要求 EDA 工具厂商必须紧跟 Arm 架构的发展节奏,不断更新和优化自己的工具和服务,以确保它们能够完全支持每一个新的计算架构和平台。
对 EDA 厂商而言,构建一个健康、协同、并充满活力的生态系统是至关重要的。这不仅包括与芯片设计厂商和代工厂的紧密合作,也意味着需要与广大系统层面的厂商,如微软、英特尔、高通等建立深度合作关系。只有这样,才能确保在不断进步的技术浪潮中把握住每一个重要的节点,推动整个电子产业的持续健康发展。
再有就是多物理场仿真。由于设计复杂性不断增加,对计算的需求也在迅速增长,整个设计流程可能会变得更长。传统的仅依赖 CPU 的解决方案已不再是唯一的选择。近年来,除了 CPU 性能的迅速提升,GPU 和专用 ASIC 等硬件平台也逐渐崛起,未来异构计算将主导市场。EDA 软件将更多地迁移到各种硬件平台上,这种迁移可以大大加速工程师们的仿真过程,因为它能够利用这些专用硬件平台在并行处理和高性能计算方面的优势。
可以预见,在未来两到三年内,机器学习以及 GPU 芯片的加速功能将对 EDA 领域的进步发挥至关重要的影响。
