Технология PCB - EDA ускоренное проектирование чипов приборов

чип приборов принадлежит ветви полупроводникового кристалла. В настоящее время одним из основных узких мест, с которыми сталкиваются при проектировании чипов, является нехватка квалифицированных кадров, как и автомобильные приборные чипы. Согласно статистическим данным, к 2020 году численность проектировщиков IC достигнет около 200 000 человек, однако спрос предприятий на таланты значительно превысил эту цифру. Поэтому почти каждая компания по проектированию полупроводников жалуется на то, что в этом году будет трудно набрать столь необходимых специалистов по проектированию.

с одной стороны, нехватка кадров в области чип обусловлена недостатками традиционных моделей подготовки кадров. В этой связи мы с удовлетворением отмечаем, что государство разработало и осуществило ряд комплексных проектов в области научных исследований и разработок по вопросам производства и потребления; С другой стороны, нехватка кадров в значительной степени обусловлена монополией и закрытием иностранных инструментов EDA. такой консерватизм и замкнутость затрудняют широкий доступ, не говоря уже о вторичной разработке, к обычным отечественным разработчикам.

чип приборов в автомобиле - сложная компьютерная система. В настоящее время осуществляется переход от традиционного обмена датчиками, проходящими шины can, mose и FlexRay, к сложной сети « Ethernet»; передаваемые данные также обновляются с предыдущей отладки и диагностической информации на аудио - и видеоразвлекательные сообщения, а также на данные ключевых задач. по мере увеличения объема данных возрастает значение содержания и точности данных, а программное обеспечение в чипе приборов автомобилей становится все более сложным.

Кроме того, специальные типы чипов в области чип, особенно в том, что касается требований к функциональной безопасности. уровень функциональной защищенности чипов приборов транспортных средств (ASIL) требует в процессе проектирования серии строгих тестов и отчетов о покрытии. традиционные методы сертификации кристаллов трудно эффективно удовлетворить сложные потребности в области функциональной безопасности. Эта проблема также привела к реформе методологии. передовая концепция дизайна может значительно повысить эффективность, ускорить проектный цикл, повысить уровень безопасности чипа.

для того чтобы избавиться от трудностей, с которыми сталкиваются в настоящее время чипы автомобильных спецификаций, включая зависимость от иностранных производителей полупроводников и инструментов EDA, нехватку отечественных специалистов по чип и отсталые концепции дизайна, мы должны обратить внимание на реформу концепций, инструментов и методов EDA.

в связи с этим мы выдвинули три предложения по проектированию чипов акселерометра:

O1. EDA concept change

большинство традиционных инструментов EDA не открыты для публичного доступа к интерфейсам промежуточного слоя, и обычные пользователи не могут быть вновь разработаны. на протяжении длительного времени продукция была экологически закрытой, а клиентура - узкой. в главе « синьхуа» подчеркивается использование технологии и философии EDA 2.0, использование платформы дизайна чипов (edaas (electronic design as a service)) модель: инструмент органично встроен в прежнюю службу облаков, предоставляет широкий спектр открытых интерфейсов, широко адаптируется к проектированию и сертификации. инструмент интерфейс открыт, инструмент сам является платформой, чтобы дизайн и проверка чипа более автоматизирован и интеллектуально; В то же время EDA 2.0 может также позволить большему числу людей быстро и эффективно завершить свою работу, участвуя в разработке кристаллов через edaas; Использование технологии EDA 2.0 является одним из наиболее эффективных способов устранения узких мест среди специалистов в области чип. Мы хотели бы, чтобы больше встроенных инженеров, системных инженеров и даже программистов могли использовать технологии EDA 2.0 для разработки и разработки кристаллов; D эффективная работа в будущем.

O2, замена инструмента EDA

инструмент EDA обеспечивает поддержку данных для обеспечения функциональной безопасности, в частности количественный анализ, необходимый для сертификации iso26262: анализ воздействия и диагностики неисправностей (fmeda). при проектировании чипов приборов автомобилей, часто используется метод fmeda на чипе для сознательного введения неисправности, а затем анализа вероятности неисправности в результате неправильной инжекции (эффективность отказов), чтобы оценить уровень безопасности и надежности чипов транспортных приборов.

Таким образом, инструмент EDA должен быть стимулирован тестированием, способным создавать различные модели отказов. в связи с большим количеством и разновидностью ошибок, вводимых в чип, традиционные имитационные инструменты часто имеют низкие характеристики, большой расход памяти и длительное время имитации. Это потому, что традиционный аналоговый движок сосредоточен на функциональной сертификации, которая имеет большую память для инжекции неисправностей и расходы на процессор.

в связи с этим инжекция неисправностей требует от EDA разработки специальных аналоговых двигателей для повышения эффективности имитации инжекции неисправностей; Кроме того, тест на инжекцию кристаллов требует имитатора для устранения дополнительных неполадок и, насколько это возможно, для их выполнения. Поскольку некоторые логические схемы в чипе являются регулярными и симметричными, можно найти правила, которые можно было бы оформить таким образом, чтобы значительно сократить количество ненужных инъекций. сокращение числа случаев тестирования позволит сократить общее время, необходимое для моделирования, а также повысить эффективность тренажеров.

Emulator является типичным примером изменений, внесенных в инструмент EDA. другие инструменты, такие, как сертификация форм, также могут быть усовершенствованы и оптимизированы для обеспечения функциональной безопасности, включая автоматическое определение путей безопасности и использование ошибочных моделей на ключевых маршрутах: в том числе устранение неисправности в режиме холостого хода, переходные сбои, неполадки на мосту и т.д.

O3. Реформа методики проектирования

разница между чипами приборов автомобиля и потребительскими электронными чипами заключается в особых требованиях безопасности и надежности. В начале проектирования чипы транспортных приборов должны быть тщательно изучены. Цель этих предварительных работ заключается в том, чтобы сначала обеспечить безопасность, а затем выполнить требования сертификации iso 26262. для обеспечения безопасности при проектировании в плохих условиях, ограничения транспортных средств чипы обычно используют некоторые специальные логические функции: такие как аппаратный контроль CRC в потоке данных, контроль четности на осколках SRAM и Flash в памяти, проверка выборки данных по ECC, проверка напряжения питания кристаллов; для разработки логических модулей, связанных с этими мерами безопасности, необходимо проверить их необходимость, надежность и целостность на ранних этапах проектирования.

Исходя из практического опыта, мы рекомендуем ввести виртуальную модель функции чипа как можно скорее в начале разработки. Разработка такой виртуальной модели позволит Конструкторам и Конструкторам как можно скорее проанализировать и оптимизировать систему и изучить преимущества различных структур в плане безопасности. с одной стороны, конструкторы могут использовать эти модели для проверки, предварительного анализа сложных конструкций и определения зон оптимальной производительности труда в отсутствие реальной среды SOC; С другой стороны, сертифицированные инженеры могут использовать виртуальную модель, чтобы как можно скорее разработать белую коробку для тестирования окружающей среды, заранее провести совместное тестирование на программное обеспечение сложных систем и даже компилировать модель в общем контроллере и включить ее в систему ECU для проведения реальных полевых испытаний.

виртуальная модель имеет много преимуществ, однако она предполагает, что инженеры должны хорошо понимать ее важность и активно изучать и использовать виртуальную модель в процессе проверки конструкции. В то же время производители EDA должны активно сотрудничать с производителями IP - чипов в деле разработки более богатых и гибких виртуальных моделей для создания экосистем, способствующих благому развитию отрасли. проверка левого сдвига теста - это тенденция в области комплексного дизайна чипов, и мы считаем, что виртуальная модель является идеальной точкой для проверки левого сдвига.

За последние 20 лет мы глубоко осознали изменения, вызванные технологическим развитием для отрасли чип, но в то же время мы все больше нуждаемся в более мощном технологическом нововведении для удовлетворения наших растущих потребностей в этой отрасли и решения стоящих перед нами задач. Мы твердо убеждены в том, что благодаря изменениям в инструментах EDA 2.0 можно решить проблемы, связанные с нехваткой кадров и технологий; Совершенствование инструментов может повысить эффективность проверки проектирования; широкое использование виртуальной модели повысит качество исследования архитектуры и безопасность микрочипов спецификаций транспортных средств. Мы надеемся активно изучать и общаться с коллегами в различных отраслях промышленности, вместе развивать прогресс, внести вклад в развитие нашего чипа, в том числе и автомобильных регуляторов чип!