要點

1.關鍵的決策包括：IC放在電路板上的位置， 銅線的走位與厚度，元件布放的位置，以及鄰近電路可能對性能的影響。

2.模擬軟件工具將減少模擬電路架構的設計時間。

3.模擬芯片設計者可以采用不同方案提高能效，可以選擇最佳CMOS技術，也可以采用智能的系統(tǒng)級設計。

4.在實現(xiàn)電源轉換的差異化和自適應功能方面，模擬控制器要比數(shù)字控制器有更多的困難。

我們進入21世紀已經有十多年時間，電子領域正進行著前所未有的快速技術創(chuàng)新。晶體管與IC(或微芯片)的發(fā)展是導火索，造就了如今電子領域的創(chuàng)新大爆炸。自從上世紀70年代初期微芯片得到廣泛應用以來，出現(xiàn)了比以往任何時候都多的科技突破，創(chuàng)新成果的出現(xiàn)頻率更高了。這一浪潮主要歸結于尺寸日益縮小而密度逐漸增加的硅晶圓所帶來的性能與計算能力。

讓我們看看模擬世界的水晶球，看是什么拯救了模擬設計師們，幫他們控制各種變量，電路約束條件的極度敏感情況，以及結果的質量，使得模擬設計更像一種藝術形式而不是一門科學(參考文獻1)。

模擬挑戰(zhàn)

從系統(tǒng)級開始，你會發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的大部分組成是硅元件(參考文獻2)。這一趨勢的一個好例子是英特爾公司的Huron River移動平臺，它包括了Sandy Bridge微處理器和CougarPoint PCH(平臺中心控制器)。今天平臺的信號速度在單端DDR3上可達1600Mbps，而對差分PCIe Generation2則能達5Gbps。系統(tǒng)中典型PCB材料有性能限制，需要先進的模擬設計復雜性來克服這些局限。模擬設計者通常會將接口芯片用于一根跨越主板PCB上的信號走線，如德州儀器(TI)公司的DS25BR204 LVDS(低壓差分信令)轉發(fā)器，發(fā)射器端內置了預加重，而接收器端則有均衡功能。另外對模擬電路設計者形成挑戰(zhàn)的是對節(jié)約能耗和硅芯片面積的需求。

另外一個影響模擬電路的因素是混合信號域，它主要是在時序收斂域中觀測。隨著信號速度的增加，時鐘與時鐘序的預算也在不斷縮小。這種狀況也增加了電路缺陷的風險(參考文獻2)。

雖然PCB布局性質很關鍵，尤其是對高速電路，但它經常是設計過程中的最后幾步之一。這就像房地產一樣，位置決定一切。關鍵性決策包括：在電路板何處布放一枚IC、銅走線的位置與厚度、何處布放元件，以及其它鄰近電路對性能的影響等。很多設計者都依賴于IC供應商的評估板和數(shù)據(jù)表，以將一只芯片正確地整合到一塊覆銅的玻璃纖維PCB板上。另外還要查看IC供應商的白皮書。

設計工具

德州儀器收購美國國家半導體有望提供更強大的模擬設計工具。美國國家半導體公司的Webench Designer可在數(shù)秒內創(chuàng)建和展示所有可能滿足設計需求的功率、照明或傳感電路。這個特性使用戶能夠在系統(tǒng)級和供應鏈級做基于價值的比較，然后再做成一個設計。德州儀器公司W(wǎng)ebench設計經理Phil Gibson表示，目標是讓工具更可視化、更容易使用，更直觀。Webench能引領模擬設計者，從概念到選擇元件，直到訂購面包板用的元件。還有更多值得等待的工具，它們充分利用了這些公司專家聯(lián)合的“云”。德州儀器與美國國家半導體將整合起各自廣博的產品組合，成為現(xiàn)在的新型工具(圖1)。

圖1，原美國國家半導體公司開發(fā)的Webench Designer工具包括強大的軟件算法以及虛擬界面，可為電源、照明和傳感應用提供簡便的設計。

采用定制模擬設計的精密傳感系統(tǒng)要花數(shù)周(甚至數(shù)月)時間做設計。對重要的開發(fā)系統(tǒng)，從IP(知識產權)到原型，從測試到編寫系統(tǒng)算法，設計者不能簡化開發(fā)與生產周期。德州儀器與美國國家半導體公司的傳感器模擬前端系統(tǒng)與IC提供了一種集成化的軟硬件開發(fā)平臺，使電路設計者能夠快速地在線創(chuàng)建出一個設計，按自己需求做配置，并快速地完成它的原型制造。

用德州儀器的INA-CMV-Calc(儀表放大器共模電壓計算器)做一個似乎很簡單的輸入信號共模范圍計算，就可以為設計者節(jié)省下寶貴的設計時間。用這個簡單的電子表式計算器可以避免很多常見的儀器放大器設計問題。

Analog Devices公司也已改進了自己支持設計工程師的網(wǎng)站，更強調了技術方面的內容。這種支持包括Engineer Zone在線技術支持社區(qū)。該公司也提供RF工具，如ADIsimRF，這是一種易于使用的RF信號鏈計算器，可計算出級聯(lián)增益、噪聲背景、三階交調截取點、1dB增益壓縮以及總功耗。用戶可以在發(fā)射模式和接收模式之間切換計算器，從而分別完成針對輸出和針對輸入的計算。該公司的Circuits from the Lab列出了經過驗證的參考設計，設計者可以充分信賴它們的性能。

在放大器方面，Intersil公司提供iSim有源低通濾波器工具，這是由該公司高級應用經理Michael Steffes開發(fā)的。Steffes最近更新了該產品，包含了一個非反相設計工具，以及用于反相的設計算法，兩者很快都可供使用。這些工具也許看似簡單。但是，模型中與器件中的反相輸入電容會與電阻值相互作用，從而產生頻率響應問題，而這個工具可以幫助解決這類問題。

Steffes稱，很多公司都可以提供在線工具自動實現(xiàn)各種運放應用電路。盡管供應商與第三方工具都對實現(xiàn)設計的外部元件采用教科書上的方案，但新興工具可將參數(shù)搜索引擎的特性，包括針對器件的特性，與適當?shù)钠骷嘟Y合，然后執(zhí)行設計算法。在做一個設計時，早期的工具可以觀察基于電壓反饋放大器電路塊的增益帶寬結果，而較新的工具還可以考慮轉換速率、寄生輸入電容、噪聲與閃爍噪聲轉角、輸出負載問題，以及這些問題與放大頻率響應之間的相互作用方式。

這些“專家系統(tǒng)”方案能同時考慮兩種基本效應，如電源電壓范圍，以及二階效應，從而快速而有效地縮小器件的選擇區(qū)間。新工具還增強了設計的算法，以減小器件所需要的設計裕度。這一功能獲得了低功耗和低成本器件，方式是在設計的初期就考慮并補償器件的不確定性。例如，較早的工具可能會為一個二階Sallen-Key濾波器設計尋求一個100倍的帶寬裕度，而新工具可以將此裕度降至10倍區(qū)，從而大大減小了有源器件需要的設計裕度，獲得了更低成本和更低功耗的設計。

只要從幾個常用的電路構建塊起步，這些工具就可以快速地提供推薦的器件；做出外接元件的設計；并在某些情況下，將這些設計移植到更常用的電路仿真器中，設計在這里可以繼續(xù)采用電路板級元件的較大型庫。于是，在線工具包含了精確且更完整的子電路模型。它們建立針對關鍵參數(shù)和器件不確定性的模型，設計者可在設計算法時采用這些模型去預測并管理二階問題。

其后的設計者接口面向各種常用應用電路所需要的結果，同時包括一些系統(tǒng)約束，如電源電壓。各工具將這些結果與參數(shù)化搜索和評價算法相結合，去除不適合的器件，然后對余下的器件打分。這種評價與各種常見結構的預期設計算法緊密結合。在選擇了一只器件和目標設計以后，工具執(zhí)行外部元件算法，此時會考慮寄生效應，獲得一個推薦的電路塊。采用這些交互式工具設計完成一個電路塊后，某些工具可以將該塊移植到一個更通用的仿真平臺，設計在那里得到繼續(xù)，與這些塊相組合，并插入其它需要的元件。

這些模擬電路設計工具提高了工程師的能力，能夠將一個設計概念順暢而快速地轉換為一個實際的電路硬件，從而產生出一個最終能工作的設計。

納米級別的CMOS

隨著CMOS工藝進入納米級別(即小于100nm)范圍，要維持中等精度或高精度模擬電路的能量效率變得越來越難(參考文獻3)，精度可能隨技術尺寸的下降而降低。模擬芯片設計者可以采用不同方案來提高能量效率，如選擇最佳的CMOS技術，直到采用精巧的系統(tǒng)級設計。盡管這些方案確實可以提高效率，但要做到這些卻有越來越多的挑戰(zhàn)。對于一個要把10磅功能塞入到裝5磅的包里的模擬電路設計者來說，效率至關重要。在未來模擬CMOS電路中，采用正確的晶體管偏置以及精巧的電路級新技術，都可以保持乃至提高能源效率。(見附文：半導體工藝與設計)

數(shù)據(jù)轉換器

過去幾年來，數(shù)據(jù)轉換器的性能在穩(wěn)步提高。尺寸以及設計技術的進展利用了高密度和高速度的現(xiàn)代工藝技術。數(shù)據(jù)轉換器中正在置入更多的智能。通過管理更多的系統(tǒng)功能，數(shù)據(jù)轉換器可簡化編程軟件，縮小體積，通過數(shù)字化增強來變得不太復雜和更有成本效益。自適應電源管理與傳感器集成與增強，以及更多功能正在減輕模擬電路設計者的繁重勞動，幫他們完成傳感器的信號調節(jié)工作，使傳感器、調節(jié)以及數(shù)據(jù)轉換芯片之間盡量靠近。德州儀器公司的TMP006紅外熱電傳感器采用超小型芯片級封閉，集成了信號調節(jié)、一只ADC，以及到一個串行數(shù)據(jù)總線的數(shù)字信號輸出(圖2)。

圖2，德州儀器公司的TMP006紅外熱電傳感器集成了一個IR MEMS溫度傳感器、信號調節(jié)，以及到一個串行數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)轉換，可用于與微控制器的無縫接口。

不久前，采用某種流水線架構的ADC轉換器最適合用于處理寬帶信號，它有所需要的分辨率。隨著過采樣數(shù)據(jù)轉換器技術的最新進展，無線寬帶通信系統(tǒng)的基帶模擬前端定義有了新的替代品。對于使用過采樣Σ-Δ架構的ADC，其技術已經發(fā)展到了這樣的時點，器件能夠高效地轉換10MHz或更高帶寬的信號。這是一個顯著的進展，因為能在寬帶通信接口的接收機信道中使用這種ADC架構，如LTE(長期演進)、WiMa x或802.11a / b/g。它們不適合用于802.11n，因為它需要的帶寬是20MHz(參考文獻4)。

模擬電路設計者現(xiàn)在有更多的數(shù)據(jù)轉換器選擇，尤其是能夠在視頻、醫(yī)療與電力線通信應用中集成模擬前端。這些轉換器擁有較以往更低功耗、更小體積，以及更低成本的Σ-Δ和流水線架構，能夠在超出過去極限的新市場和應用得到實現(xiàn)。ADS1298就是這類器件的一個最佳范例，它主要面向醫(yī)療領域。

隨著去年在數(shù)據(jù)轉換器與模擬前端方面的進展，寬帶過采樣Σ-ΔADC將用于手機系統(tǒng)，能同時支持信號帶寬高達10MHz的窄帶和寬帶通信。它們還將能夠用于ADC與RF收發(fā)器整合的應用，如全集成的RF/寬帶芯片。另一方面，流水線ADC轉換器將用于僅支持寬帶的應用，如PC棒和微微蜂窩基站，以及802.11n這類基帶信號帶寬大于10MHz的應用。它們亦可用于RF IC為外部器件的應用。

無線通信市場將是數(shù)據(jù)轉換器性能、功率效率，以及計算集成化的一個主要推動力量。新興的4G蜂窩網(wǎng)絡以及要趕上無線視頻傳輸爆炸性普及的需求，都使電路設計者手忙腳亂。同時，數(shù)據(jù)轉換器制造商(如Analog Devices等)將開發(fā)出更快采樣速率的產品，它們在更高即時頻率下有更多可用帶寬，使天線更靠近數(shù)據(jù)轉換器，因此消除了昂貴而復雜的微波與RF元件。這種方案大大簡化了模擬電路設計者開發(fā)新架構的工作，使他們能夠跟上消費者的需求。

放大器

各家供應商正在開發(fā)能補償ADC越來越高速度和帶寬的放大器。例如，Intersil公司提供的ISL55210SiGe放大器具有針對高端數(shù)據(jù)采集的大動態(tài)范圍。另外一種奇特的新放大器是用于量子計算(參考文獻3)。量子計算機有潛力解決過去難以處理的問題。但是，在量子計算實用化道路上有一個巨大的障礙，這就是如何獲取用于計算的微小量子信號。芬蘭Aalto大學的一個小組建立了一種新型微波放大器，這一進展簡化了觀測工作。它采用了一種機械式諧振器，基本上就是一個納米級的音叉。

MEMS

MEMS芯片已無處不在。它們告訴Wii控制器你正在揮舞自己的虛擬網(wǎng)球拍，告訴iPhone你正在搖晃手機?，F(xiàn)在，它們正出現(xiàn)在預想不到的地方，包括雪鏡和滑雪板(參考文獻5)。意法半導體公司的MEMS集團用自己的三軸L3G4200D數(shù)字陀螺儀進入了這個市場。這種高集成度產品正在卸除模擬電路設計者的重負，幫他們通過串行總線連接各個傳感器。

ASIC與ASSP

很多公司都有電源管理和模擬電路領域的專家，包括Cactus半導體公司，他們找到了醫(yī)療與便攜系統(tǒng)市場中的產品價值。一個模擬電路設計者成真的夢想就是，創(chuàng)新讓這種集成度成為可能(圖3)。

圖3，Cactus半導體公司的高集成度混合信號IC為電路設計者帶來了新的設計概念。

Touchstone Semiconductor是2010年的一家新公司，它最初專注于銷售針對其它制造商產品的直接替換部件，如Maxim Integrated Products公司和凌力爾特技術公司。最終，該公司將把已在開發(fā)中的專利產品推向市場。Touchstone公司首席執(zhí)行官BrettFox表示，新開發(fā)產品中包括低功耗和低偏移的電流檢測放大器。Fox稱，這些產品面向現(xiàn)有的高端市場，使公司能夠從客戶那里獲得收益與信賴。Touchstone用TSMC(臺積電)作為代工廠，從而擁有了更多的靈活性和突出的性能，這通常是其它擁有最先進工藝半導體代工廠企業(yè)的特性?，F(xiàn)在，Touchstone提供15種模擬IC，可替代部分Maxim系列產品。工程師可以用Touchstone替代器件代換Maxim的產品，以確保產品制造有穩(wěn)定的供給，滿足交貨時間要求。模擬電路設計者向Touchstone和Maxim這樣的創(chuàng)新公司尋求專用的高集成度ASIC和ASSP，以簡化自己的設計工作。多種可用貨源能幫助挑選一種設計的模擬器件。

ADC接口

SoC技術要求外設與處理器之間有平穩(wěn)的接口。帶高速串行接口的多通道ADC給模擬設計者帶來了更多的挑戰(zhàn)，即這些設備與處理器的高效連接(參考文獻6)。例如，AnalogDevices的AD9219為VLSI設計提供了低成本、低功耗、小體積的簡化實現(xiàn)，用于將數(shù)據(jù)從ADC傳送給DSP。對于兩個時鐘域之間的同步問題，可以采用異步FIFO緩存，配合Gray碼同步方式來實現(xiàn)。這種基于DSP的ADC接口可以做編程，因此它不僅是卸除處理負載的理想元件，也是主機的一個模擬輸入信號預處理器。

經數(shù)字增強的模擬

在電源控制器設計中實現(xiàn)數(shù)字控制，可以使模擬電路設計者方便地監(jiān)控電源轉換器的多個工作參數(shù)。這些參數(shù)包括：輸入電壓和輸出電壓、輸出電流以及溫度，這只是很多可測關鍵參數(shù)中的一些基本參數(shù)。要像數(shù)字控制器那樣實現(xiàn)相異的功能和電源轉換需要的自適應能力，對于模擬控制器有更多的困難。數(shù)字控制器更容易實現(xiàn)這些功能，因為它們可以方便地對數(shù)據(jù)做數(shù)字化，供外部設備穩(wěn)定地讀出(參考文獻3)。

德州儀器是數(shù)字電源方面的領導者，它為AC/DC和DC/DC設計提供靈活而可配置的數(shù)字電源產品。該公司為電源設計者提供廣泛的產品組合，包括處理器、控制器和驅動器，還有面向任何數(shù)字電源系統(tǒng)設計挑戰(zhàn)的模塊化方案。無論你是在為AC/DC到DC/DC POL(負載點)系統(tǒng)設計隔離或非隔離式產品，德州儀器靈活、可定制及直觀的數(shù)字電源產品組合都能實現(xiàn)各種設計。

模擬設計師們，振作起來吧！那些要求更小的體積、更長的電池壽命的新設計，或所有電子設備中的能量獲取電源與性能的提升，都需要你們更多地參與。甚至在以前人們想不到的領域，如報紙，也需要你們發(fā)揮更大的作用。10年以內，你們會看到e-Sheet(電子紙張)，這是一種幾乎不可毀壞的電子設備，它既薄，又可以像橡膠一樣卷起(參考文獻7)。全彩色的交互式設備需要少量電源就能工作，因為采用日光和室內環(huán)境光充電。不過，它將很耐用，并且只采用無線連接端口，所以可以整夜淋雨也沒問題，沖洗、跌落等都不會損及它薄而極度柔軟的外殼。

附文：

半導體工藝與設計

對于21世紀的半導體設計而言，硅工藝仍然是材料的選擇嗎？硅已經統(tǒng)治了20 世紀一半時間，而石墨烯是否可以成為半導體工藝的新星？石墨烯有出色的高遷移特性、很好的導熱性，自然界中含量豐富；但用它來制造高性能晶體管，并將數(shù)百萬只晶體管集成到一起，仍然是一個挑戰(zhàn)。現(xiàn)在還沒有找到一種可用于石墨烯、鍺或其它特殊材料的穩(wěn)定而無缺陷的氧化物。硅就沒有這類問題。

事實上，對于數(shù)字應用，雖然人們認為硅可能已經走到了盡頭，但SOI(絕緣硅)已經增強了器件和系統(tǒng)的性能。

盡管我們最終會使硅的尺寸接近于幾個原子層大小，但新技術是不可避免的，不過在21世紀的很多年內，硅仍將是可預測的工藝選擇，原因是其成本，自然界的豐富存量，以及微細機加工已經針對硅做了優(yōu)化。除了這個事實以外，基于MEMS的傳感器和變送器現(xiàn)在也用微制造法處理，以集成到AFE中。

在業(yè)內，半導體、LED和MEMS的晶圓廠和代工廠扮演著關鍵的角色。多年來，為建立這些復雜的前端晶圓廠而投入了巨大的資本。另外，還有些投資建立的晶圓廠是為了能夠容納更大的晶圓尺寸，以及技術結點的變動。不久以前還有開始再次投資主要設備的新聞。

有機晶體管

對未來模擬工藝的討論必須包括有機晶體管。特別是OFET(有機場效應晶體管)，它可以在低溫下制造，能夠將IC做在柔性塑料基材上，并且可能以低成本覆蓋大面積。

有機半導體可能很快會給電子應用展現(xiàn)出新的可能性，這是今天普通晶體材料(如硅)所不及的。有機半導體的一個巨大優(yōu)勢是能夠以相對簡單和廉價的方式，制造具有不尋常特性的電子產品，如晶體管、發(fā)光二極管或太陽能電池，并且?guī)缀跄茏龀鋈魏纬叽绲谋?、軟和透明的薄膜?/p>

德州儀器公司

德州儀器公司在20 0 9年3季度宣布了RFAB的起動，這是業(yè)界第一個300mm的模擬晶圓廠，位于德州Richardson。今天，RFAB滿負荷生產，每片晶圓可做出數(shù)千只模擬芯片。晶圓廠使用的模擬工藝技術包括LBC7，這是一種用于電源管理器件的線性BiCMOS技術；還有C05，這是已針對模擬產品優(yōu)化了的180nm技術。

這個新的晶圓廠證明了，對模擬設計者來說，模擬、數(shù)字以及功率技術的整合(在高性價比點上)已變得多么重要。對于復雜而集成化模擬元件的需求不斷增長，受此推動，該晶圓廠將把德州儀器的模擬技術能力推向新的應用和系統(tǒng)，如智能手機和上網(wǎng)本，直到計算與醫(yī)療系統(tǒng)。

LBC7不僅為模擬與功率產品提供了不同的特性，而且其自適應工藝流程還可配置用于簡單芯片或更復雜、有相當大數(shù)字核心的定制混合信號器件。此外，LBC7還可以制造一系列模擬產品，以及有成本效益的電源管理器件。

NJR(新日本無線)已起動了“TheAnalog Master Slice service”(模擬主基片服務)，可以減少新模擬IC/LSI開發(fā)的成本和開發(fā)周期。

采用現(xiàn)有市售產品或定制產品，就很容易解決分立功能的集成問題，但這種技術“缺少功能”，客戶“負擔不起新項目的成本，以及開發(fā)周期”?，F(xiàn)在，NJR提供了更多的設計靈活性，縮短了這些問題相應的開發(fā)時間。

模擬主基片服務可為客戶提供原始的模擬半導體定制IC/LSI。它先制備出有預制晶體管、電阻、電容和其它器件的晶圓，然后按照定制要求加上走線層的玻璃掩模，完成原始IC/LSI的制作。由于采用了公共的主基片，因此減少了成本和開發(fā)周期。在布局設計完成后，一般ES(工程樣片)的開發(fā)周期為4周。而標準的定制IC/LSI通常要花至少24周。

TSMC

TSMC已起動了臺中的Fab 15GigaFab第三期建設，用于20nm工藝。

GlobalFoundries

GlobalFoundries確認了其在紐約州Saratoga County的Fab 8新工廠，將于2012年夏季開始逐步投產。該公司給出了計劃的更多細節(jié)，準備在2013年從28nm轉向20nm，最終達到14nm。

X-FAB

作為世界上模擬/混合信號半導體應用的領先代工集團，X-FAB創(chuàng)立了一種對典型代工服務的清晰替代方法，它結合了先進模擬工藝與混合信號工藝技術方面可信賴的專業(yè)知識，以及出色的服務、高水平的響應能力和一流的技術支持。X-FAB以模塊化CMOS與BiCMOS工藝制造針對汽車、工業(yè)、消費、醫(yī)療和其它應用的晶圓，其尺寸從1.0μm~0.18μm，并有特殊的BCD、SOI和MEMS長壽命工藝。

在2011年11月，X-FAB發(fā)布了其新技術平臺XP018，這是它最新的代工工藝，用業(yè)界最少的掩模數(shù)實現(xiàn)了數(shù)字、模擬，以及大電壓特性與嵌入Flash的模塊化組合。這是一家為能效應用提供產品的獨一無二的代工廠，它第一個做到了高達60V工作電壓的SoC集成，以及5V電源與嵌入NVM(非易失存儲器)的組合。它實現(xiàn)了新一代可靠而高效的電源管理、數(shù)字控制，以及其它功率控制SoC應用。

Austriamicrosystems公司運行著位于奧地利的一個8英寸晶圓廠，專注于以模擬混合信號工藝滿足客戶的需求。Austriamicrosystems公司于2011年收購了TAOSwas。Austriamicrosystems公司有業(yè)界基準的0.18μm高電壓CMOS技術，提供業(yè)界第一個RF(射頻)集成與高密度SoC能力。所謂的H18工藝技術將用于制造IBM的200mm Burlington晶圓設備，并已在今年初宣布量產。0.18μm高電壓CMOS工藝為與IBM合作研發(fā)，是austriamicrosystems連續(xù)改進的第六代高電壓CMOS技術。

所有這些對模擬設計者都意味著更小、更低功耗、更低成本和高集成度的IC，可以用它們設計出手持設備與醫(yī)療植入市場上原來不可想象(因成本約束與物理尺寸等問題)的新產品。

現(xiàn)在，模擬IC設計者面臨的挑戰(zhàn)是，要盡快讓電路設計者獲得這些先進工藝IC的解決方案。

IC設計者的挑戰(zhàn)及他們的工具

如果不討論I C 布局與設計工具，尤其是最新/最小的工藝技術，如45nm和28nm工藝，那么就不可能討論簡化模擬電路設計者的工作問題。業(yè)界在比預期更快地轉向20nm。模擬電路設計者需要盡快獲得最新的高集成度混合信號IC，以開發(fā)出滿足客戶需求和預期的下一代新產品方案。

新的模擬時代正伴隨著納米技術而到來。一個例子是多媒體應用處理器的需求正推動著低納米區(qū)間的CMOS技術發(fā)展。對于有高性能PLL、千兆采樣高速串行鏈路，以及嵌入電源管理的先進SoC來說，模擬遠不只是一個重要的組成部分。MOS器件性能正在超越模擬設計者的想象。這些性能為新的應用鋪平了道路，如嵌入mmW，以及數(shù)字增強的模擬功能等，以獲得新的市場機會。

Cadence公司在推廣一個混合信號設計的更高效方案，它充分利用了一種整合的混合信號方法，其中，早期設計規(guī)劃、前端設計、功能驗證、物理實現(xiàn)以及封裝等都分享了模擬與數(shù)字團隊之間的責任。

EDA360是EDA業(yè)的一個新的夢想，Cadence通過對軟件應用的理解，將其用于一個確定的軟硬件平臺，定義系統(tǒng)需求，然后用自己的方式一直做到軟硬件IP創(chuàng)建與集成。

EDA360支持以下三種功能：

系統(tǒng)實現(xiàn)：EDA360采用一種應用驅動方案做系統(tǒng)實現(xiàn)。開發(fā)人員先對應用做設想，然后在系統(tǒng)級做設計，再做軟件，最后建立或購買硬件。

SoC實現(xiàn)：系統(tǒng)實現(xiàn)是產生一個用于應用部署的完整軟硬件平臺，而SoC實現(xiàn)則是確保成功地開發(fā)出一個滿足系統(tǒng)需求的SoC。SoC實現(xiàn)需要高品質數(shù)字、模擬與混合信號硅IP的選擇與整合。

硅實現(xiàn)：硅實現(xiàn)遠超過了傳統(tǒng)“混合信號”設計的范圍，通常涉及到將硬件模擬宏單元輸入到一個數(shù)字SoC中。它還包括創(chuàng)建全定制數(shù)字、模擬與RF IP塊和IC。并且，它還意味著將各個塊(在前代工藝中每個都是一個芯片)集成到SoC中，以支持各種功能(圖2)。

Magma Design與富士通半導體公司

Magma Design Automation是芯片設計軟件的供應商，它宣布自己的Titan ADX(模擬設計加速器)已被富士通半導體公司采用。該軟件將用于把各種模擬IP(知識產權)優(yōu)化和移植為新的設計規(guī)范與工藝。它將提高設計者的生產率，加快SoC的周轉時間，并減少模擬設計與重用的成本。

富士通半導體公司提供各種LSI(大規(guī)模集成)電路，用于汽車、消費、工業(yè)、網(wǎng)絡，以及無線應用。通過采用Magma新的Titan ADX，現(xiàn)在該公司能夠最大限度減少開發(fā)時間。Titan ADX的優(yōu)化技術與該公司現(xiàn)有的模擬設計無縫地整合，現(xiàn)在可以非?？斓馗淖円?guī)范，如減少一個LSI設計的功率預算，并將模擬IP移植到新的工藝上。這一設計流效率的增強使他們能夠及時地提供下一代LSI電路，同時降低開發(fā)成本。

與基于仿真的耗時的優(yōu)化工具不同，Titan ADX采用了對一個模擬電路的獨特高級抽象，叫做一個FlexCell。它將這個抽象用在一個先進的非線性、基于約束的優(yōu)化算法中，使設計者能夠快速而簡便地將IP移植到任何工藝上，并針對特定功率和面積要求而優(yōu)化電路。