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良品率設(shè)計(jì)將成先進(jìn)芯片設(shè)計(jì)新熱點(diǎn)

出處:lucidmask 發(fā)布于:2007-04-29 10:02:06

一家代工廠和一家獨(dú)立庫(kù)供應(yīng)商近期相繼發(fā)布了新的元件庫(kù),這標(biāo)志著芯片業(yè)界對(duì)“良品率設(shè)計(jì)(DFY)”這一關(guān)鍵問題的看法有了巨大轉(zhuǎn)變。

不管是成為學(xué)術(shù)論文的中心話題,還是在前沿代工協(xié)議中的小心隱藏,DFY現(xiàn)在都已處在成為開放市場(chǎng)上一個(gè)有力競(jìng)爭(zhēng)武器的臨界點(diǎn)上。這次轉(zhuǎn)變將促使EDA供應(yīng)商、IP提供商和代工廠重新審視各自不同的利益所在。

東芝美國(guó)電子元器件公司(TAEC)負(fù)責(zé)ASIC及代工業(yè)務(wù)部的副總裁Richard Tobias,在DesignCon高峰論壇上就該問題進(jìn)行了總結(jié)。“長(zhǎng)久以來,如果一家工廠采用新工藝,晶片產(chǎn)量會(huì)得到提高,”Tobias說,“一段時(shí)間后,工廠逐步熟悉工藝,良品率就會(huì)隨之上升。但是現(xiàn)在,即使工廠對(duì)新的工藝節(jié)點(diǎn)非常熟悉,不同的芯片設(shè)計(jì)也會(huì)使良品率大有不同。”

這一良品率責(zé)任的轉(zhuǎn)移已經(jīng)導(dǎo)致了戲劇性的結(jié)果。起初,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、EDA供應(yīng)商和代工廠都在為自己找尋借口。

但是隨著業(yè)界逐漸認(rèn)識(shí)到這種推諉必將阻礙向90納米平臺(tái)的遷移,一種共同承擔(dān)責(zé)任的意識(shí)形成了??蛻襞c其代工廠結(jié)成了等同于聯(lián)合開發(fā)的關(guān)系,共同攻克良品率難題。Altera公司的技術(shù)副總裁Francois Gregoire提到,他的旗下有一百多名工程師正在和晶圓代工廠聯(lián)合研發(fā)90納米的FPGA工藝和生產(chǎn)線。賽靈思(Xilinx)公司負(fù)責(zé)產(chǎn)品技術(shù)部的副總裁Vincent Tong描述了賽靈思與東芝的合作關(guān)系:在東芝工藝集成的協(xié)調(diào)下,芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在初始設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算預(yù)知風(fēng)險(xiǎn),而另一個(gè)團(tuán)隊(duì)則專門負(fù)責(zé)優(yōu)化良品率。


: Virage的良品率感應(yīng)單元,通過改變版圖反映工藝需求

通過改變版圖反映工藝需求
代工廠、IP供應(yīng)商和EDA公司現(xiàn)在都爭(zhēng)相推廣各自的旨在解決良品率問題的產(chǎn)品或特性。

理論上,簡(jiǎn)單的方法是建立規(guī)則文件,以禁用影響良品率的結(jié)構(gòu)。但是在早期,工程師沒有意識(shí)到“設(shè)計(jì)導(dǎo)致良品率下降”這一機(jī)理,因此不能制訂完整的規(guī)則。資料表明,上述結(jié)果導(dǎo)致設(shè)計(jì)過程進(jìn)入一種模式:根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)則完成設(shè)計(jì)卻得到非常低的良品率;通過和代工廠商討,修改某些物理設(shè)計(jì);得到稍好的良品率。如此反復(fù),直到良品率滿足要求。

BindKey技術(shù)公司的營(yíng)銷和業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁Jim Jordan表示:“大部分90納米的晶圓代工廠已經(jīng)制訂了良好的、具有優(yōu)先級(jí)的設(shè)計(jì)規(guī)則。與完全不按照規(guī)則進(jìn)行設(shè)計(jì)相比,設(shè)計(jì)人員遵從所有規(guī)則,可能使良品率提高4到6個(gè)百分點(diǎn)。”

對(duì)于某些設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)而言,違反設(shè)計(jì)規(guī)則帶來的風(fēng)險(xiǎn)比服從規(guī)則所需的代價(jià)要大。針對(duì)這些團(tuán)隊(duì),庫(kù)供應(yīng)商開發(fā)了特殊的庫(kù),保守地解釋了規(guī)則文件。對(duì)工藝信息的準(zhǔn)確了解有助于準(zhǔn)確解釋設(shè)計(jì)規(guī)則,而事實(shí)證明代工廠完全不愿與多數(shù)客戶分享工藝細(xì)節(jié),而這恰使其在元件庫(kù)市場(chǎng)上獲得了一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

臺(tái)積電(TSMC)通過其庫(kù)合作伙伴提供TSMC品牌的90納米庫(kù)套件,以此擴(kuò)大市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。臺(tái)積電北美分公司的發(fā)言人聲稱:“我們一直致力于開發(fā)自有庫(kù),用于工藝集成,或作為與第三方庫(kù)供應(yīng)商和EDA公司合作的手段?!?/FONT>

這給第三方庫(kù)供應(yīng)商帶來壓力,現(xiàn)在他們必須發(fā)布一個(gè)的庫(kù)套件(盡管是面向特定工藝的)和自己的基本庫(kù)競(jìng)爭(zhēng)。Virage邏輯公司就是一例,他們發(fā)布了一套與原有DFY方法有很多微小差別的DFY方法來應(yīng)對(duì)壓力。

Virage的總裁兼CEO Adam Kablanian指出,庫(kù)級(jí)別的DFY方法不僅僅依賴于工藝節(jié)點(diǎn),而且與在特定時(shí)間下特定工藝所具有的良品率問題相關(guān)。隨著90納米工藝的成熟,他表示,起初一些看似嚴(yán)重的問題正在消失。但是,為了提高良品率而利用早期工藝數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的芯片現(xiàn)在看來或許過于保守,并且犧牲了芯片的密度或性能。

Kablanian還指出,不同工藝發(fā)展階段所產(chǎn)生的不同良品率問題都是很重要的。因此Virage邏輯公司引入了一系列DFY庫(kù),利用單元套件解決特定的良品率問題。他介紹:“其中一共有4種變體,可以解決不同類型的問題。”

集成解決方案

但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來看,DFY不能僅僅被看作是一個(gè)庫(kù)選擇或是一個(gè)版圖生成后的檢查步驟。Cadence設(shè)計(jì)系統(tǒng)公司主管DFM業(yè)務(wù)部的副總裁Marc Levitt警告道:“DFY必須盡快嵌入整個(gè)設(shè)計(jì)流程,而不是作為設(shè)計(jì)結(jié)束后的補(bǔ)救措施被附加?!彼€透露,集成DFY即將打響先進(jìn)芯片設(shè)計(jì)流程的下一場(chǎng)戰(zhàn)役。

僅有這些在某些人看來是不夠的。一些EDA供應(yīng)商建議說,真正的解決方案是將良品率定義為一個(gè)設(shè)計(jì)指標(biāo)。在這種情況下,整個(gè)硬IP模塊將被賦予良品率特征。

這意味著一些公司,無論是代工廠或是類似PDF Solutions的獨(dú)立供應(yīng)商,都必須從設(shè)計(jì)規(guī)則轉(zhuǎn)向能夠預(yù)測(cè)個(gè)體結(jié)構(gòu)良品率的模型。

到那時(shí),這些模型將在設(shè)計(jì)流程過程被整合到邏輯綜合和版圖工具中。Virage公司的Kablanian說,這樣做的目的是賦予無晶圓半導(dǎo)體公司與大型集成器件制造商同樣的機(jī)會(huì),獲取好的良品率。為了保證90納米產(chǎn)品繼續(xù)沿著摩爾定律的曲線增長(zhǎng),我們必須這么做。


  
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