IC设计

兆易创新昨日宣布,在2020年中国IC设计成就奖颁奖典礼暨中国IC领袖峰会上,荣获 “十大中国IC设计公司”奖项,这也是公司第四次获得此项殊荣。同时,旗下GD25LX256E 高速8通道SPI NOR Flash和GD32VF103系列RISC-V内核32位通用MCU分别荣获年度最佳存储器和年度最佳MCU奖项。

中国IC设计成就奖是中国半导体产业中颇具重量级和影响力的奖项之一,一路伴随和见证中国集成电路产业的成长和发展。兆易创新深耕IC设计产业,一直秉承着不断创新的核心理念,采取稳扎稳打、深入布局的战略发展,以“Flash+MCU+Sensor”三大主要业务为核心,聚焦计算、网络、消费电子、手机、车载、物联网、工业等应用市场,并且在产品方面,具有严格的质量标准和要求,性能和品质始终保持行业领先水准。此次再度荣登榜单,不仅印证了公司在IC设计领域的不懈努力,同时也有力彰显了公司的技术创新性和卓越的产品性能。

兆易创新斩获2020年度中国 IC设计成就奖三项大奖

获奖产品一览

兆易创新斩获2020年度中国 IC设计成就奖三项大奖

GD25LX256E是国内首颗高速8通道SPI NOR Flash产品,也是业内最高性能的NOR Flash解决方案之一,其最高时钟频率达到200MHz,数据吞吐率高达400MB/s,是现有产品的5倍以上,其8通道SPI协议、封装规格完全符合最新的JEDEC JESD251标准规范。内置ECC算法与CRC校验功能,在提高可靠性的同时延长产品使用寿命,DQS和DLP功能为高速系统设计提供了保障,能够广泛应用于对高性能有严格要求的车载,AI及IoT等应用领域。

兆易创新斩获2020年度中国 IC设计成就奖三项大奖

GD32VF103系列RISC-V内核 32位通用MCU作为全球首个基于RISC-V开源指令集架构的微控制器产品,面向主流的嵌入式设计需求,以均衡的处理效能和系统资源,为RISC-V技术的普及应用提供了高性价比的入门之选。兆易创新还发布了多种软硬件工具支持用户的开发体验,并联合全球主流厂商不断推出集成开发环境(IDE)、调试下载器、开发板和学习套件,持续打造完整的RISC-V生态系统。为工业控制、消费电子、新兴IoT、边缘计算、人工智能和垂直市场的差异化应用提供智能创新的MCU解决方案。

来源:兆易创新GigaDevice

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作者:liping09003

IC的设计过程可分为两个部分,分别为:前端设计(也称逻辑设计)和后端设计(也称物理设计),这两个部分并没有统一严格的界限,凡涉及到与工艺有关的设计可称为后端设计。

前端设计的主要流程

1、规格制定

芯片规格,也就像功能列表一样,是客户向芯片设计公司(称为Fabless,无晶圆设计公司)提出的设计要求,包括芯片需要达到的具体功能和性能方面的要求。

2、详细设计

Fabless根据客户提出的规格要求,拿出设计解决方案和具体实现架构,划分模块功能。

3、HDL编码

使用硬件描述语言(VHDL,Verilog HDL,业界公司一般都是使用后者)将模块功能以代码来描述实现,也就是将实际的硬件电路功能通过HDL语言描述出来,形成RTL(寄存器传输级)代码。

4、仿真验证

仿真验证就是检验编码设计的正确性,检验的标准就是第一步制定的规格。看设计是否精确地满足了规格中的所有要求。规格是设计正确与否的黄金标准,一切违反,不符合规格要求的,就需要重新修改设计和编码。设计和仿真验证是反复迭代的过程,直到验证结果显示完全符合规格标准。仿真验证工具Mentor公司的Modelsim,Synopsys的VCS,还有Cadence的NC-Verilog均可以对RTL级的代码进行设计验证,该部分个人一般使用第一个-Modelsim。该部分称为前仿真,接下来逻辑部分综合之后再一次进行的仿真可称为后仿真。

5、逻辑综合――Design Compiler

仿真验证通过,进行逻辑综合。逻辑综合的结果就是把设计实现的HDL代码翻译成门级网表netlist。综合需要设定约束条件,就是你希望综合出来的电路在面积,时序等目标参数上达到的标准。逻辑综合需要基于特定的综合库,不同的库中,门电路基本标准单元(standard cell)的面积,时序参数是不一样的。所以,选用的综合库不一样,综合出来的电路在时序,面积上是有差异的。一般来说,综合完成后需要再次做仿真验证(这个也称为后仿真,之前的称为前仿真)逻辑综合工具Synopsys的Design Compiler,仿真工具选择上面的三种仿真工具均可。

6、STA

Static Timing Analysis(STA),静态时序分析,这也属于验证范畴,它主要是在时序上对电路进行验证,检查电路是否存在建立时间(setup time)和保持时间(hold time)的违例(violation)。这个是数字电路基础知识,一个寄存器出现这两个时序违例时,是没有办法正确采样数据和输出数据的,所以以寄存器为基础的数字芯片功能肯定会出现问题。STA工具有Synopsys的Prime Time。

7、形式验证

这也是验证范畴,它是从功能上(STA是时序上)对综合后的网表进行验证。常用的就是等价性检查方法,以功能验证后的HDL设计为参考,对比综合后的网表功能,他们是否在功能上存在等价性。这样做是为了保证在逻辑综合过程中没有改变原先HDL描述的电路功能。形式验证工具有Synopsys的Formality。前端设计的流程暂时写到这里。从设计程度上来讲,前端设计的结果就是得到了芯片的门级网表电路。

Backend design flow后端设计流程:

1、DFT

Design ForTest,可测性设计。芯片内部往往都自带测试电路,DFT的目的就是在设计的时候就考虑将来的测试。DFT的常见方法就是,在设计中插入扫描链,将非扫描单元(如寄存器)变为扫描单元。关于DFT,有些书上有详细介绍,对照图片就好理解一点。DFT工具Synopsys的DFT Compiler

2、布局规划(FloorPlan)

布局规划就是放置芯片的宏单元模块,在总体上确定各种功能电路的摆放位置,如IP模块,RAM,I/O引脚等等。布局规划能直接影响芯片最终的面积。工具为Synopsys的Astro

3、CTS

Clock Tree Synthesis,时钟树综合,简单点说就是时钟的布线。由于时钟信号在数字芯片的全局指挥作用,它的分布应该是对称式的连到各个寄存器单元,从而使时钟从同一个时钟源到达各个寄存器时,时钟延迟差异最小。这也是为什么时钟信号需要单独布线的原因。CTS工具,Synopsys的Physical Compiler

4、布线(Place & Route)

这里的布线就是普通信号布线了,包括各种标准单元(基本逻辑门电路)之间的走线。比如我们平常听到的0.13um工艺,或者说90nm工艺,实际上就是这里金属布线可以达到的最小宽度,从微观上看就是MOS管的沟道长度。工具Synopsys的Astro

5、寄生参数提取

由于导线本身存在的电阻,相邻导线之间的互感,耦合电容在芯片内部会产生信号噪声,串扰和反射。这些效应会产生信号完整性问题,导致信号电压波动和变化,如果严重就会导致信号失真错误。提取寄生参数进行再次的分析验证,分析信号完整性问题是非常重要的。工具Synopsys的Star-RCXT

6、版图物理验证

对完成布线的物理版图进行功能和时序上的验证,验证项目很多,如LVS(Layout Vs Schematic)验证,简单说,就是版图与逻辑综合后的门级电路图的对比验证;DRC(Design Rule Checking):设计规则检查,检查连线间距,连线宽度等是否满足工艺要求,ERC(Electrical Rule Checking):电气规则检查,检查短路和开路等电气规则违例;等等。工具为Synopsys的Hercules实际的后端流程还包括电路功耗分析,以及随着制造工艺不断进步产生的DFM(可制造性设计)问题,在此不说了。物理版图验证完成也就是整个芯片设计阶段完成,下面的就是芯片制造了。物理版图以GDSII的文件格式交给芯片代工厂(称为Foundry)在晶圆硅片上做出实际的电路,再进行封装和测试,就得到了我们实际看见的芯片。

来源:EETOP电子网(ET创芯网),转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。

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日前,在2017年度大中华IC领袖峰会暨大中华IC设计成就奖颁奖盛典上,兆易创新(GigaDevice)和GD32 MCU产品再度包揽“十大大中华 IC 设计公司”和“年度最佳处理器/MCU/FPGA” 两项大奖!

3月24日,由全球领先电子行业媒体集团AspenCore旗下的《电子工程专辑》、《EDN 电子技术设计》和《国际电子商情》在上海浦东嘉里大酒店举行2017年度大中华IC领袖峰会暨大中华IC设计成就奖颁奖盛典。经过IC产业人士,系统设计工程师以及媒体分析师团队历时6个月的层层选拔,兆易创新(GigaDevice)和 GD32系列MCU凭借高质量的产品和杰出的市场表现,赢得了业界同行的一致认可,再度蝉联“十大大中华 IC 设计公司”和“年度最佳处理器/MCU/FPGA” 双重殊荣!

“2017年度大中华IC设计成就奖”是针对大中华区(中国大陆、台湾和香港)的IC设计公司进行年度产业现状调查和对优秀的IC设计公司、为IC设计产业提供优质服务的半导体前端制造、EDA工具和IP服务公司进行评选和表彰,是大中华区IC产业的最高奖项并于颁奖典礼现场揭晓。兆易创新市场部金光一先生出席了本次颁奖活动。

兆易创新及GD32系列产品蝉联“十大大中华 IC 设计公司”和“年度最佳MCU”大奖

北京兆易创新科技股份有限公司(股票代码:603986,股票简称:兆易创新),是SPI NOR FLASH领域全球最大的fabless供应商,公司成立于2005年4月,总部设于中国北京,在中国大陆、台湾、韩国、日本、美国、英国等多个国家和地区设有分支机构,营销网络遍布全球,提供优质便捷的本地化支持服务。

公司致力于各种高速和低功耗存储器、微控制器系列产品的设计研发,并以“高技术、低功耗、低成本”的优势领先世界同类产品。凭借全球杰出的存储器市场地位,兆易创新在MCU上也发挥了强大的片上存储和缓存资源的巨大优势。当业内同行还在8位MCU市场上拼杀的时候,兆易创新率先于2013年4月推出了中国首款ARM Cortex-M3内核32位通用MCU产品,又相继推出了中国首个Cortex-M4 MCU系列产品,整体产品规划都走在了市场的前列,更拥有广泛的行业品牌用户群。公司已与多家世界知名晶圆厂、封装测试厂结成战略合作伙伴关系,共同推进半导体领域的技术创新。

兆易创新及GD32系列产品蝉联“十大大中华 IC 设计公司”和“年度最佳MCU”大奖

GD32 微控制器家族目前已经拥有300余个产品型号、17个产品系列及11种不同封装类型。不仅提供了业界最为宽广的Cortex-M3 MCU选择,并以领先的技术优势持续推出Cortex®-M4 MCU产品。所有型号在软件和硬件引脚封装方面都保持相互兼容,全面支持各种高中低端嵌入式应用与升级,带来更高性能与更优价格相结合的出众价值。

GD32系列通用MCU采用了多项具有自主知识产权的专利技术,先后推出了业界首个具备数据双重安全加密的MCU产品系列、业界最大闪存容量的Cortex-M3 MCU、市场成本最优的 Cortex-M3 MCU以及性能最为领先的Cortex-M4 MCU。在上市以来迅速赢得了广泛的市场赞誉和客户好评。特别是从2016年9月到2017年3月,已经连续推出7个系列、百余款GD32系列Cortex®-M4 MCU,以高性能和主流型产品线全面覆盖各种高中低端嵌入式应用需求。兆易创新作为中国MCU的领先企业,正在不断为工业智能制造和物联网智慧互联提供助力,并构建设计蓝图。

GD32 MCU提供易用性、高效能、成本效率等优势全面支持多层次开发并占据先机,应用于越来越多的嵌入式项目设计并加速设计周期。让客户可以汰换旧架构,并在控制成本的基础上实现产品升级,在工业控制、消费电子、汽车电子、智能家居等领域均已得到客户的广泛认可。GD32 MCU以完整产品线、高性价比、完善服务和具备ARM兼容的开发环境生态圈所打造的智能开发平台,给开发者提供了绝佳的创新设计体验。产品通过长期市场检验,已成为系统设计与项目开发的主流首选。未来在工业智能化和物联网大潮的需求推动下,兆易创新将会实现更大的飞跃成长。

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作者:电子创新网 张国斌
目前,全球集成电路东移的趋势非常明显,我国台湾地区和中国大陆集成电路设计公司都将因此而长期受益,台湾地区IC设计业起步比大陆早,得益于岛内有全球最大的晶圆制造企业和封测企业,台湾地区IC设计企业积累了丰富的设计经验和IP,涌现出一大批包括联发科技在内的优秀IC设计企业,而大陆IC设计企业得益于坐拥全球最大的IC应用市场而快速发展,这两个地区的IC设计如何优势互补抓住技术东移趋势大发展?在11月30日的2016 DITis东莞市IT产业峰会暨集成电路高峰论坛上,来自大陆和台湾地区的IC专家给出了这样的建议。

中国半导体行业协会副理事长陈贤:

从大企业来讲,台积电是全球十大半导体之一,全球销售第三,国内的中芯国际差得很远。说到联发科也是全球知名,我们和台湾企业比,比如海思和联发科比也还有很大差距。台湾的企业应该讲在产业基础、在技术先进性和在市场开拓能力方面有很大优势。大陆的优势在什么地方?大陆的优势就是的市场非常大,除了互联网、物联网市场外,大陆还有很多整机企业,比如高铁企业、白家电,黑家电企业,这是实实在在的集成电路应用市场。另外大陆有人才,这些年的发展还积累了一定产业基础的,所以使在新的产业环境下或在新的市场下比较然容易成功,未来市场,我们海峡两岸合作一定是很有前途的。

支招一、未来台湾IC设计企业要IP化?

“台湾必须要开放半导体IC设计的技术,因为台湾跟大陆相比,台湾强在前端设计,研发设计方面比较领先,工艺也是比较领先,管理上也比较领先。大陆这边在整合后端和生产优势明显,如果台湾半导体技术不跟大陆合作未来台湾企业会慢慢被收掉。但如果让台湾转变成前端设计,然后由大陆这边做整合,还有做生产流程以及市场方面的业务行销,这样才能够达到两岸的半导体共荣圈。台湾也可以慢慢转型成前端设计。”台湾擷发科技总经理杨健盟认为,“大陆这边也因为跟台湾良性互动,迅速获得IP,然后能够迅速发展更先进的应用IC,这样才能够形成良性循环。”

他表示擷发科技所做的调查显示大陆平均一个电子产品的生命周期不会超过18个月,大陆IC公司如果自己从头设计一颗IC,那他这颗IC还没上市就会被淘汰了。

“我们在上海张江、南京的客户就跟我们说,杨总,你只要提供给我们IP,只要我们有IP就可以,然后他们赶快做后端,赶快做流片,赶快抢市场,这是大陆这边的IC设计公司所需求的。但是IP从那边来呢?”他解释说,“内地这边的技术方面没办法支撑,而美国或者欧洲的IP库有的有比较强烈的管制,而台湾很多IC设计公司有非常好的IP,台湾很多IC设计公司是我们的会员,大陆这边的IC公司可以迅速取得他们的技术,迅速抢市场,做更多差异化创新。我一直认为台湾的IC设计非常好,台湾的IC设计公司跟大陆这边的IC设计公司如果是平行线的时候,那就是两败俱伤。”

他指出台湾地区在过去三四十年就是全球的电子产品从研发、设计到生产制造的重镇,等于参与了全球电子产业发展,从80年代的PC到90年代的笔记本电脑到2000年的手机产品,台湾的系统厂非常强大,积累了很多好的IP。

支招二、共同打造垂直应用小生态

“台湾和中国大陆可以是一个非常好的结合,过去讲生态系统,生态系统做得更细致就要对是一个个垂直市场进行耕耘。中国大陆市场很庞大,而且也起了带头作用,中国大陆在各个垂直市场都可以起带头的作用,把生态系统做起来,让每个人在这个生态系统里面都可以获利,做一个更聚焦应用。这样对大家都有好处。”台湾联华电子股份有限公司处长黄克勤指出,“因为以前的赢家是顺应摩尔定律,你往前推展摩尔定律越快就获胜,未来不是这样的,未来的赢家一定是以系统应用情景为主导的生态系统。我们辅导一些公司设计,开发不同制程的MEMS,比如麦克风跟智能算法结合,垂直市场以应用情景为主导的生态系统,大家努力的方向就很清楚,不会浪费精力,这样就会更有力道来做差异化。”

他表示联华电子有独特的优化工艺,可以帮助大陆IC实现组合式的创新。

在我参加ICCAD2016年会时,湖南国科微电子总裁助理隋军 也表示目前看IC设计要实现大的颠覆创新很难,对于本土IC公司来说,针对应用实现组合式创新是个方向,而如果跟台湾晶圆制造企业一起联手则可以实现IC的功耗性能进一步的优化。

支招三、大陆企业说我们一起共同挖掘人工智能

大陆已经是全球最大的IC消费市场,仅以东莞地区为例,《东莞市集成电路产业发展白皮书》显示,2015年东莞市IC应用市场的规模达1500亿元!是广东省仅次于深圳的集成电路应用重镇,以如此大的规模可以支持非常多的本土集成电路设计企业发展。那么,本土整机企业对本土IC设计企业和台湾地区IC设计企业有哪些需求和期待?

主攻机器人的东莞凡豆信息科技董事长田学红表示田学红指出从整机企业来看,本土IC设计企业以前采取跟随和follow的策略,现在,中国整机应用创新已经做到了领先,做到了第一梯队,开始主导创新了,但本土IC设计企业没有跟上系统厂商的步伐,其创新性难以支撑本土系统厂商的应用。而台湾地区的IC设计企业也和本土系统厂商缺乏沟通,导致本土系统厂商还是要从国外半导体厂商来支持。“我希望台湾地区的半导体厂家要和大陆一线创造性的厂家加强合作,我们确实有需求,但是我们大陆的半导体设计企业还支持不了。”他举例说,“包括跟我合作的两个国外厂家我们都不太满意,不是他们的技术不行是他们响应太慢,在这个领域里面确实要有大陆和台湾的IC设计企业。”

他还特别指出在东莞地区有大量对人工智能处理的需求,“目前语音处理缺乏智慧部分,很多企业需要AI算法,例如开发宠物自动饲养设备,就需要从人工智能的角度提供宠物训练,还有小孩的玩具,我们需要更智能,更强大的处理系统,我们要分辨清楚家里有多少个人,哪个人说的话,或者是去除干扰噪声,这方面的芯片我们自己的企业还不能提供。”他举例说。“另外一块是图像处理,语言和图象处理是人机交互下一步最主要的两个点。这两个点看本土IC做的很差,差到我看到的在智能机器人领域基本没法用,要想做就需要定制化。”

主攻绿色电能解决方案的易事特集团股份有限公司副董事长徐海波表示目前在巨大市场需求推动下,将来有很大的创新机会。国内高铁建设、电动汽车、新能源结构调整等都需要大量新的半导体解决方案。“所以我们两岸可以一起,搞一个互动创新,真正能够形成合作关系。我们不求别的,就希望共同发展,共同创新。”他指出。

不过集邦科技股份有限公司董事总经理董昀昶提醒两岸合作的时候需要有明确的法律框架,“根据我们这几年来在合肥、松山湖这几个园区的规划经验和两岸厂商的状况,两岸合作上我认为有一个缺失地方在于国内对于外资公司不管是资金或者权益法律上的保护是缺乏的。双方在洽谈的中间会有一些较大的疑虑,其他部分的进展和合作都要先从这个地方补强,怎么保障外资企业的权益以及引进的外部人才本身法律上的权益,可以借鉴国际上比较先进的自贸区和贸易区做法。”

关于两岸IC设计合作,大家有什么高见,欢迎评论发布!

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