凯发天生赢家官网2021-2025芯片设计趋势：Shift Left是当今主流设
来源：凯发官网入口首页 发布时间：2024-05-14
Cadence今年推出了其下一代Palladium® Z2企业级硬件仿真加速系统和Protium™ X2企业级原型验证系统ღღ◈◈。据了解ღღ◈◈，新一代系统基于下一代硬件仿真核心处理器和Xilinx UltraScale+ VU19P FPGAღღ◈◈，可为客户带来2倍容量提升和1.5倍性能提升凯发天生赢家官网ღღ◈◈，及以更少的时间为大规模芯片验证完成更多次数的迭代ღღ◈◈。
EDA设计工具的迭代更新ღღ◈◈，大体上都会随着客户的需求而不断演进ღღ◈◈。Cadence Z1最新丝路传说私服ღღ◈◈、X1到Z2ღღ◈◈、X2的升级更新ღღ◈◈，也不过五六年的时间ღღ◈◈。这与其它几家大的EDA厂商的产品迭代速度是差不多的ღღ◈◈。
Cadence是做EDA软件起家的ღღ◈◈，专注的核心竞争力是计算型软件ღღ◈◈。过去的三年ღღ◈◈，他们开发了近20个新的产品ღღ◈◈。纵观这三年的研发成果可见ღღ◈◈，Cadence现在整体的战略侧重在在智能系统设计上ღღ◈◈。Cadence认为ღღ◈◈，系统的需求可能会推动整个产业的进步ღღ◈◈。芯片设计产业处于半导体行业的最上游ღღ◈◈，无论是全球还是国内ღღ◈◈，都是增速最快的领域ღღ◈◈。AIoT时代凯发天生赢家官网ღღ◈◈，世间万物逐步走向在线上化ღღ◈◈、数字化ღღ◈◈、智能化ღღ◈◈，芯片市场需求决定了整个芯片设计产业的趋势和走向ღღ◈◈。
趋势一ღღ◈◈：更短的设计周期ღღ◈◈。赢得速度就是赢得市场ღღ◈◈。研发人员要快速响应市场需求ღღ◈◈，将想法很快的变成芯片ღღ◈◈，加速设计ღღ◈◈。并且这个芯片要能够展现独特的ღღ◈◈、优越的功能ღღ◈◈，然后尽快的推向市场ღღ◈◈。
趋势三ღღ◈◈：智能系统设计正当时ღღ◈◈。数据正在成为市场的驱动力ღღ◈◈。现在国内很多大厂ღღ◈◈，不管是做汽车的ღღ◈◈，还是做手机的ღღ◈◈，或者是做数据中心的多媒体ღღ◈◈，只要有一点实力的ღღ◈◈，都在纷纷构建自己的数据中心ღღ◈◈，以及数据中心沟通的基础算力ღღ◈◈。机器学习和深度学习ღღ◈◈、整合系统优化ღღ◈◈、汽车及工业ღღ◈◈、5G和边缘计算ღღ◈◈、分布式及云计算等这些应用都是系统设计的主要推手ღღ◈◈。
趋势四ღღ◈◈：软硬件协同发展ღღ◈◈。软件和硬件不再是传统的通用芯片的形式ღღ◈◈，需要软件和硬件能够全部结合在一起ღღ◈◈。
趋势五ღღ◈◈：系统整合ღღ◈◈。当前60%到80%左右的芯片设计都是基于IPღღ◈◈。未来ღღ◈◈，芯片设计极有可能趋向于搭积木似的模式ღღ◈◈。这种设计方式的改变ღღ◈◈，关键便在于系统整合ღღ◈◈，从子系统到复合SoC的整合ღღ◈◈。
清华大学魏少军教授曾表示ღღ◈◈，随着AI应用的不断升级ღღ◈◈，深度学习的算法以及相应的硬件架构越来越多ღღ◈◈，下一代芯片的重要方向是算法和硬件的协同设计ღღ◈◈，即通过算法和硬件设计的融合ღღ◈◈，获得更小的延时ღღ◈◈、更高的能效和算力ღღ◈◈。当前ღღ◈◈，所有IC设计的挑战ღღ◈◈，基本都来自于软件ღღ◈◈。
事实上ღღ◈◈，软件正在主导芯片开发的成本ღღ◈◈、流程ღღ◈◈，甚至研发周期ღღ◈◈，它已经成为是否能成功做出一颗好芯片的关键所在ღღ◈◈。在传统的芯片设计流程中ღღ◈◈，对软件的测试仿真都是放到整个项目开发的后期完成的ღღ◈◈。不断验证和仿真一直是芯片研发过程中的噩梦ღღ◈◈，能成功流片更是需要经历千百次的锻打考验才能通关ღღ◈◈。无论是时间成本ღღ◈◈，还是经费成本ღღ◈◈，都严重不符合AIoT时代快速响应市场的需求ღღ◈◈。
Cadence亚太区系统解决方案资深总监张永专分享说ღღ◈◈：“我们希望将整个软件的测试仿真移到设计流程前面来ღღ◈◈。也就是把软件和硬件的协同运作及仿真放到芯片流片之前完成ღღ◈◈，越早通过完整的系统级验证和仿真ღღ◈◈，越能保证流片的成功ღღ◈◈，未来的芯片也才会更符合产品的需求ღღ◈◈，包括能耗ღღ◈◈、功效ღღ◈◈、能效等ღღ◈◈。”Shift Leftღღ◈◈，这也是当前主流的设计流程ღღ◈◈。
张永专进一步介绍说ღღ◈◈，Shift left的实现有两个思路ღღ◈◈，一是硬件加速仿真ღღ◈◈；二是原型验证ღღ◈◈。通过硬件的方式加速仿真有最重要的三点要素ღღ◈◈：首先ღღ◈◈，它的专注点是Debug里的硬件ღღ◈◈，即芯片或系统ღღ◈◈。因为芯片里的RTL Code迭代速度非常快ღღ◈◈，如果能快速对设计进行编译ღღ◈◈，就能越快的知道Debug的效用ღღ◈◈。其次凯发天生赢家官网ღღ◈◈，Design Size不再只专注于IPღღ◈◈。因为设计公司往往会应用很多的IPღღ◈◈，他们的主要工作已经转成做IP的集成ღღ◈◈，然后最终做系统的验证ღღ◈◈。最后ღღ◈◈，Design Size变大了ღღ◈◈，验证方法必需要能够容纳这么大的芯片ღღ◈◈，且快速Debugღღ◈◈，快速预测编译的结果ღღ◈◈。
而原型验证ღღ◈◈，它的关注点则完全不一样ღღ◈◈。事实上ღღ◈◈，这是项目在不同的时间节点ღღ◈◈，选用的不同工具ღღ◈◈。在前期ღღ◈◈，也就是RTL Code Verification阶段ღღ◈◈，包括Power分析ღღ◈◈、功效的分析ღღ◈◈、Compileღღ◈◈、Debugღღ◈◈，都会集中在仿真加速这个阶段ღღ◈◈。当设计趋于成熟ღღ◈◈，完成80%ღღ◈◈、90%的时候ღღ◈◈，软件团队开始介入ღღ◈◈，Design就会迁移到原型验证平台凯发天生赢家官网ღღ◈◈。直到芯片Tape Out之前ღღ◈◈，软件工程师都会在软件上进行系统验证ღღ◈◈，即System Signoffღღ◈◈。也就是说ღღ◈◈，在芯片还没流片之前ღღ◈◈，软件工程师已经全部都把系统归纳起来ღღ◈◈，这样ღღ◈◈，之后的流片ღღ◈◈，成功率就会大大提升ღღ◈◈。
随着5G商用进程的推进ღღ◈◈，万物互联的垂直应用需求的扩张ღღ◈◈，对各类芯片的需求也呈爆炸式增长ღღ◈◈。差异化的需求越来越明显ღღ◈◈，尤其系统的需求各不相同ღღ◈◈。软件搭配系统需求ღღ◈◈，会驱动整个行业的趋势ღღ◈◈。如何有效快速的方便工程师设计出芯片模型ღღ◈◈，并快速推向市场尤为重要ღღ◈◈。张永专表示ღღ◈◈，这也是为什么Cadence会推出Palladium Z2和Protium X2两个产品的原因ღღ◈◈。
基于Cadence原有的Pallaidum Z1和Protium X1产品ღღ◈◈，Palladium Z2和Protium X2是Cadence把脉市场与时俱进推出的新一代系统ღღ◈◈。据了解ღღ◈◈，Palladium Z2硬件仿真加速平台基于全新的自定制硬件仿真处理器ღღ◈◈，可以提供业界最快的编译速度ღღ◈◈，结果所见即所得ღღ◈◈，以及最全面的硅前硬件纠错功能ღღ◈◈；Protium X2原型验证系统基于最新的Xilinx UltraScale+ VU19P FPGAღღ◈◈，为10亿门级别的芯片设计提供硅前软件验证的最高运行速度和最短的初始启动时间ღღ◈◈，其中在Palladium Z2 系统10小时内即可完成ღღ◈◈，Protium X2系统也仅需不到24小时就可以完成ღღ◈◈。
Cadence形象的将两套系统称为动力双剑ღღ◈◈。基于无缝集成的流程ღღ◈◈、统一的纠错ღღ◈◈、通用的虚拟和物理接口以及跨系统的测试平台内容ღღ◈◈，该动力双剑组合可以实现从硬件仿真到原型验证的快速设计迁移和测试ღღ◈◈。据介绍ღღ◈◈，这两套系统组合被用于应对移动ღღ◈◈、消费电子和超大规模计算领域最先进应用设计所面临的挑战最新丝路传说私服ღღ◈◈。不过ღღ◈◈，张永专表示ღღ◈◈，不同的应用场景ღღ◈◈，对仿真验证的需求也不尽相同ღღ◈◈。根据实际应用场景来灵活调整硬件加速和原型验证的比例ღღ◈◈，才会得到最佳的效率提升ღღ◈◈。
比如对AI芯片来讲ღღ◈◈，它的硬件相对简单ღღ◈◈，设计的挑战在于必须结合非常多的算法ღღ◈◈，不断地迭代ღღ◈◈。这种情况下ღღ◈◈，关注点将主要是软件ღღ◈◈，侧重点是AI的算力模型ღღ◈◈。在初期开发Debug时ღღ◈◈，可能50%的时间会需要硬件仿线%的时间会需要原型验证ღღ◈◈。到Data Center则又有所不同ღღ◈◈。它更关注芯片的效率ღღ◈◈，每根走线的能耗ღღ◈◈、功耗尤为重要ღღ◈◈，这也就决定了Data Center的仿线%的时间是在做硬件加速ღღ◈◈，20%的时间是整套操作系统的原型验证ღღ◈◈。
张永专特别强调说ღღ◈◈，Protium X2是目前整个业界中最快能够从仿真平台无缝接轨到原型验证平台的系统ღღ◈◈。因为他们有共同的编译器（Compiler）ღღ◈◈，有统一的前端平台ღღ◈◈，且共用了所有的接口ღღ◈◈，不管是物理接口ღღ◈◈，还是虚拟接口ღღ◈◈，亦或是像PCIღღ◈◈、USBღღ◈◈、Ethernet这样的外部周边接口ღღ◈◈，都能很快的实现从左边的仿真加速ღღ◈◈，无缝迁移到右边的原型验证最新丝路传说私服ღღ◈◈。能做到这一点ღღ◈◈，无疑在整个业界ღღ◈◈，都是一项重要的创新开发ღღ◈◈。
Cadence最近收购了一家做流体动力学的公司ღღ◈◈，整个公司正在走向一个非常多元化创新的发展ღღ◈◈。张永专分享说ღღ◈◈：“Cadence认为ღღ◈◈，系统的需求可能会推动整个产业的进步ღღ◈◈。我们现在整体的战略侧重在智能系统设计上ღღ◈◈。以计算型软件为核心出发ღღ◈◈，结合产业需求ღღ◈◈，Cadence将不只为系统加入所有的新工具ღღ◈◈，也不仅仅是芯片本身ღღ◈◈，还包括封装等最新丝路传说私服ღღ◈◈，Cadence的工具都能为系统复杂状况提供相应的解决方案ღღ◈◈。”
据介绍ღღ◈◈，Cadence在AI智能工具的验证部分ღღ◈◈，已经引入了机器学习ღღ◈◈，从而可加速验证的验收ღღ◈◈。同时ღღ◈◈，Cadence还开放了人工智能的Databaseღღ◈◈，客户不必再花时间和精力去开发一个有训练能力的庞大的资料库ღღ◈◈，可与Cadence共享人工智能及机器学习带来的好处ღღ◈◈。在数字验证部分ღღ◈◈，Cadence的战略思维是Verification的速度ღღ◈◈，看到左边每一个工艺节点它所最主要发挥的预估ღღ◈◈，从而提供最大化的验证效率ღღ◈◈。
Cadence拥有最完整的IP与SoC验证ღღ◈◈、硬件与软件回归测试及早期软件开发的全系列解决方案ღღ◈◈。其产品策略有最主要的四个关键引擎ღღ◈◈：第一个是形式验证的引擎最新丝路传说私服ღღ◈◈，即JasperGoldღღ◈◈；第二个是Xcelium™ 逻辑仿真的平台ღღ◈◈；第三个是Protiumღღ◈◈；第四个是Palladiumღღ◈◈。当通过这四个引擎进行设计验证时凯发天生赢家官网ღღ◈◈，所有相关的大数据都将会收集到验证管理系统vManagerღღ◈◈，让整个项目的工程师团队都能够及时知道验证的进度ღღ◈◈，以及验证的缺陷点和人力的缺口ღღ◈◈。同时ღღ◈◈，还可以通过机器学习ღღ◈◈，在海量的大数据中及时定位错误ღღ◈◈，Debug设计的问题ღღ◈◈，提供解决方案ღღ◈◈，从而加速整个项目尽快完成验收ღღ◈◈。这是Cadence未来几年的发展方向ღღ◈◈，这样的策略会应用在各式各样垂直的产业ღღ◈◈，如手机ღღ◈◈、汽车电子ღღ◈◈、数据中心等ღღ◈◈。
张永专表示ღღ◈◈，硬件加速器真正运作的瓶颈其实不在于硬件本身ღღ◈◈，关键还是在于接口ღღ◈◈，以及相关的硬件性能要求ღღ◈◈，如低功耗ღღ◈◈，其更新速度的快慢不受限于摩尔定律ღღ◈◈。敏锐感知市场需求变化尤为重要ღღ◈◈！AG凯发k8真人娱乐k8凯发国际官网ღღ◈◈，集成电路ღღ◈◈，K8天生赢家一触发ღღ◈◈，凯发国际官网凯发k8·[中国]官方网站ღღ◈◈，凯发天生赢家一触即发ღღ◈◈，凯发官网入口首页
