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未来芯片设计的挑战和要求

时间：2011-01-18 21:57:54

关键字：芯片设计嵌入式软件系统设计软件开发

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[导读]——明导公司主席兼CEO：WaldenC.Rhines分析家预测2010年下半年半导体市场销售额将突破3000亿美元，其中计算机和手机将继续占据60%以上的销售份额。但是，这种格局也在悄然变化中，比如尽管桌上型电脑机型市场涨势缓

——明导公司主席兼CEO：WaldenC.Rhines

分析家预测2010年下半年半导体市场销售额将突破3000亿美元，其中计算机和手机将继续占据60%以上的销售份额。但是，这种格局也在悄然变化中，比如尽管桌上型电脑机型市场涨势缓慢，但手提电脑及台式机的销售仍在逐步增加中，并可预见今后几年的增长势头。

值得注意的是，目前的经济环境加速了新型DRAM和FLASH的广泛应用，特别在消费应用领域更趋明显。低价创造商机，就像消费者可承受的存储器一样，既拓展了产品的应用领域，也使得产品快速地以低价策略占据新兴市场。其他的经济增长领域将出现汽车和航空，作为这些产业的技术平台，电子与电气设计也随之进入增长时代。

现今越来越多的功能凝聚到更小的产品中，特别是在消费应用领域，在今后的一年中我们可以预见到系统整合芯片及主板设计的增长。系统构架会使那些曾经存在于物理级和寄存器传输级的问题再次出现。过去低电设计的困难仅存在于物理实现中，而今这些影响却涉及到了系统构架层。现在系统设计中的权衡取舍已经成为了芯片设计工作中至关重要的一部分。2011年后，越来越多的设计将继续在系统层对芯片架构进行评估，优化电力配置及产品性能，合理分配硬件和软件的业务功能。

软件开发越趋重要

根据ITRS（国际半导体技术蓝图）的规划，在未来3年内，片上系统的设计成本预计将超过100万美元，其中三分之二的成本将来自于嵌入式软件的研发，人力相关的成本尤为突出。传统的芯片设计者是区别于嵌入式软件开发而进行独立工作的，而现今带硬件的嵌入式软件的研发与测试已经占据了芯片及系统设计最大组成部分。EDA(电子设计自动化)公司曾经忽视了软件开发，而着力于芯片的硬件设计，这使得最近几十年以来，带硬件的集成嵌入式软件研发成了矛盾不断突出的一个环节。然而过去的15年，EDA供应商已经开发出了硬件与软件共同测试的工具，这个成就已经成为他们不断向系统设计方向发展前行的一大步。核心嵌入式软件的研发与测试已经成为EDA供应商的工作重点。我相信我们正在继续推动嵌入式软件自动化（ESA）发展，使其成为EDA的新组成。

嵌入式软件能轻易地对芯片设计中的能源消耗方面产生影响。之前嵌入式软件的研发人员不能准确地用量化手段估量预期能源消耗，而如今这种状况正在发生改变。嵌入式软件与硬件的集成研发与测试正在加强分析工作的效能，从而使这些问题得到解决。随着越来越多的系统设计趋向于虚拟化，更多系统集成也在向着虚拟化方向发展。

当然仅仅依靠嵌入式软件是不够的，高端电子系统层级设计工具也给架构层提供了建模功能，用以平衡能源消耗与产品性能的矛盾。软件与硬件的配合能够创造更大的节能效果。这将是EDA持续关注的方面，也已经成为EDA软件市场中发展最为迅猛的部分。

在世界范围内，设计师的数量正在迅速增长。特别是中国，大学毕业的新晋软件工程师已占据设计集体中的很大一部分。他们缺乏工作经验，但却易于在新兴应用领域中接受新的学习工作方法。据统计中国每年毕业的应届大学生的数量占全球第二，A.T.Kearney将中国列为第二大的外包目的地国家，与此同时，中国在2010年外国直接投资信心指数中排名第一。所有的这些数据都明确表示中国未来的发展平稳，势头良好。