新趨勢產(chǎn)生？半導(dǎo)體設(shè)計在未來將如何發(fā)展！

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2022-03-18 00:58:28 5

晶圓廠已經(jīng)滿負荷生產(chǎn)，半導(dǎo)體可以在更多的產(chǎn)品和系統(tǒng)中找到，為從個人設(shè)備到自動駕駛汽車的各種設(shè)備提供動力。盡管疫情對全球經(jīng)濟造成了影響，但國際數(shù)據(jù)公司（IDC）表示，由于云計算和支持遠程工作和學(xué)習(xí)的設(shè)備的增長，對半導(dǎo)體的需求仍然強勁。
它自己的研究證實了這一點。根據(jù)IDC的半導(dǎo)體應(yīng)用預(yù)測器（SAF），2020年全球半導(dǎo)體收入增至4,420億美元，比2019年增長5.4％。IDC現(xiàn)在預(yù)測，到2021年，半導(dǎo)體市場將達到4,760億美元，這意味著7.7％同比增長率。
行業(yè)內(nèi)也有一些明顯的趨勢。例如，PWC預(yù)測到2022年，與AI相關(guān)的半導(dǎo)體市場將達到300億美元，相當(dāng)于近50％的AGR。同時，對于傳統(tǒng)的片上系統(tǒng)（SoC）仍然有很多地方。預(yù)計到2022年，存儲芯片將繼續(xù)保持最大的市場份額，而芯片將在未來幾十年內(nèi)占據(jù)主導(dǎo)地位。

新技術(shù)和新參與者

塑造半導(dǎo)體未來的其他因素也來自技術(shù)方向，例如對開源硬件的新興關(guān)注。隨著這一趨勢的發(fā)展，它將改變組織對設(shè)計的看法，并將鼓勵采用更加協(xié)作和伙伴關(guān)系的方式進行開發(fā)。
物聯(lián)網(wǎng)正在推動對更具成本效益的半導(dǎo)體的大規(guī)模需求。同樣，5G使帶寬最終能夠支持廣泛的互連基礎(chǔ)架構(gòu)，例如用于運輸，并結(jié)合了來自多個API連接源的輸入。為了達到所需的規(guī)模，基于標(biāo)準(zhǔn)的可重用和可共享IP將成為滿足設(shè)計要求的關(guān)鍵，但是這種方式必須支持分發(fā)和協(xié)作，同時還要滿足安全性和安全性要求。開源可能是實現(xiàn)該規(guī)模的關(guān)鍵。
行業(yè)參與者的性質(zhì)也在發(fā)生變化，例如引入垂直集成系統(tǒng)和非傳統(tǒng)的半導(dǎo)體公司，他們可能更愿意創(chuàng)建自己的設(shè)備和平臺以實現(xiàn)更好的控制。一個很好的例子就是蘋果公司的M1，這是一款專為Mac設(shè)計的處理器，它進一步推動了他們在內(nèi)部構(gòu)建關(guān)鍵功能的承諾。這給行業(yè)增加了另一個有趣的方面，增加了競爭和創(chuàng)新來源。

遠程協(xié)作

作為趨勢的必要性，半導(dǎo)體設(shè)計團隊不得不接受前所未有的規(guī)模的遠程協(xié)作。當(dāng)然，在某種程度上已經(jīng)發(fā)生了這種情況，但是在許多情況下，疫情使其成為生存的必要條件。
在這些虛擬環(huán)境中，隨著IP共享的規(guī)模越來越大，工作流程過程中的問題變得不可忽視。解決圍繞協(xié)作和安全性的問題已成為當(dāng)務(wù)之急，一旦組織實現(xiàn)了這一目標(biāo)，他們將具備可用于改善流程的經(jīng)驗，而不論其在設(shè)計辦公室還是在遠程工作，無論其位置如何。
無論如何，半導(dǎo)體市場的瞬息萬變的特性給設(shè)計人員帶來了一些古老的挑戰(zhàn)：與變化和復(fù)雜性保持同步，控制成本，確保項目按計劃進行并符合要求，然后按時交付。許多半導(dǎo)體產(chǎn)品的發(fā)布都不符合最初的發(fā)布日期。造成影響的因素可能包括：遠程團隊和分散的團隊之間的協(xié)作困難，公司收購導(dǎo)致設(shè)計孤島，無法解決爆炸性的設(shè)計數(shù)據(jù)大小的管理問題或跟上不斷增長的復(fù)雜設(shè)計環(huán)境的問題。

IP重用與過度共享

長期以來，人們一直將IP重用作為一種解決方案，以適應(yīng)龐大的開發(fā)規(guī)模，避免不必要的重新發(fā)明輪子，縮短產(chǎn)品上市時間，并大幅度降低成本。可以重用的各種資產(chǎn)包括軟件的源代碼和二進制文件，以及諸如arm處理器內(nèi)核之類的硬件IP。
理論是合理的，但是成功地管理IP重用是另一回事。許多組織擁有多個系統(tǒng)（包括共享驅(qū)動器和源代碼管理）來存儲和跟蹤所有這些文件，但是這使得難以管理這些文件（更不用說重用）了。幸運的是，可以使用各種工具和技術(shù)來幫助設(shè)計人員克服這些障礙，但是這些工具和技術(shù)必須包括強大的結(jié)構(gòu)和對重用的控制。共享IP是實現(xiàn)更快發(fā)展的途徑，但也可能帶來管理和安全方面的風(fēng)險。IP和元數(shù)據(jù)的可追溯性（誰有權(quán)訪問什么，在哪里以及如何使用這些資產(chǎn)）對于項目的成功至關(guān)重要。
在共享和過度共享之間需要達到平衡，這就是為什么將可追溯性，可見性和訪問控制相結(jié)合對于現(xiàn)代半導(dǎo)體設(shè)計至關(guān)重要的原因。當(dāng)然，手動可追溯性已被廣泛采用，但是為了處理大型和復(fù)雜的項目，越來越多的組織正在使用可自動執(zhí)行從需求到設(shè)計和驗證的大部分過程的工具。這樣可以更輕松地跟蹤使用了哪些IP，何時何地以及何時使用IP，從而避免進行昂貴的設(shè)計重新設(shè)計。需求的變化可以更早，更清晰地浮出水面并傳達出來。可追溯性還支持更好的遠程協(xié)作。
此外，創(chuàng)建“單一事實來源”或數(shù)據(jù)管理平臺可以將項目中的所有軟件和硬件組件聯(lián)合在一起。甚至小文件也變得更易于查找和重用，企業(yè)中可能有數(shù)百萬個文件，而不僅僅是大型的復(fù)雜設(shè)計。單一事實來源通常基于使用版本控制系統(tǒng)，該版本控制系統(tǒng)可提供有關(guān)所有資產(chǎn)的實時和歷史可見性，同時允許用戶繼續(xù)使用其*的工具和系統(tǒng)。
*的事實來源對于確定跨系統(tǒng)的硬件和軟件配置問題也很關(guān)鍵，這些問題被系統(tǒng)的復(fù)雜性掩蓋了。反過來，這使在內(nèi)部和外部的遠程團隊之間的協(xié)作更加容易。

克服IP泄漏

有了*的可追溯性和可見性，那么識別和防止IP泄漏就變得更加可行，這是半導(dǎo)體行業(yè)中長期存在且代價高昂的問題。某些根本原因包括協(xié)作者分散，對誰可以查看和下載IP的控制不足以及用戶無意中將IP導(dǎo)出到未經(jīng)授權(quán)的來源。隨著半導(dǎo)體市場變得越來越全球化，減輕IP泄漏至關(guān)重要。
半導(dǎo)體設(shè)計正經(jīng)歷著前所未有的變革。但是，去年的事件為我們提供了如何應(yīng)對協(xié)作和文化所需變化的藍圖。好消息是，有一些工具可提供所需的可追溯性，以促進大規(guī)模的IP重用，同時也提供用于有效協(xié)作的安全性和通信層。

半導(dǎo)體設(shè)計在未來將看起來有所不同，但是全球疫情帶來的變化將有助于推動重大技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展。

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