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标题: 以应用为导向，EDA产业踏着苹果的节拍起舞 [打印本页]

作者: lilinkai 时间: 2011-12-29 15:44 标题: 以应用为导向，EDA产业踏着苹果的节拍起舞

2011年拉斯维加斯CES如期拉开大幕，乔布斯自2007年之后第4次失约，缺席世界上最大的消费类电子产品展会，让卯足劲儿试图围剿苹果的对手们扑了个空。据统计，超过75家厂商携新款平板电脑枕戈达旦，2011年没有苹果的CES依旧弥漫着苹果味。
从MP3、手机到平板电脑，苹果每一次出手都荡平市场，无出其右者。让对手们耿耿于怀的是，无论是没有显示屏的iPod，还是天线设计存在缺陷的iPhone 4，苹果所推出的产品并不是完美的设计。然而，就是这个缺个角的苹果能让消费者屈尊迎合，轻松地把整个消费电子世界分成苹果和其他公司两个阵营。
苹果的与众不同，始自早年MAC电脑开始，至今苹果仍我行我素地坚持自成一格的操作系统MAC OS或iOS，但这并不是苹果成功的原因。最初的MAC电脑也曾把孤立无援的苹果拖入惨兮兮的困境，好在乔布斯凭借iPod+iTune的成功及时挽回颓势。从此，苹果的每一款产品均沿袭iPod+iTune的套路，走出了带有苹果特色的商业模式，证明消费者不仅愿意为产品掏腰包，也乐意为应用而买单。
苹果的商业模式快速催熟苹果公司。2010年苹果年市值增长55.9%，以超出微软20%的市值强劲挤占全球市值最高IT企业的头名宝座。全年净利为140亿美元，超过了苹果iPhone发布前苹果公司40年的利润总和。
复制苹果模式，电子产业正在转型
与此同时，苹果模式所散发的香甜诱惑，正在掀起一场全球半导体市场的全新转变。传统电子行业围绕硬件销售获得利润、不断推陈出新驱动消费者更新换代的商业模式业已为苹果所打破，在电子产品生命周期内同样可以挖掘新的赢利点，通过应用不断产生收入。
“整个电子产业正在试图复制苹果的盈利模式，”Cadence设计系统公司资深副总裁兼首席营销官John Bruggeman指出，“不光手机产业，汽车、电视、网络交换机、智能电表、电网等行业正在学习这种商业模式，推出许多应用、并支持接入应用社群的电子设备。”在他看来，苹果模式正快速传播到各行各业。
由于下游设备厂商的转型，要求处于产业链上游的半导体公司提供半导体器件以外，还要提供应用平台（包括硬件、固件和底层软件），因而半导体器件公司也走在转型之路上。电子产业的变迁牵动了半导体公司供应链合作伙伴EDA产业，EDA主要供应商不约而同地提出了新战略，积极应对苹果所引发的产业转型。
Mentor：决定产品畅销的主因是软件
在iPhone改写手机江湖风云录之前，手机的看家本领全凭硬功夫，彩屏、摄像头、触摸屏曾经掀起一波又一波换机潮。Turnkey方案的遍地开花，降低了手机硬件设计的难度，也抹杀了手机个性化创新的空间。iPhone携APP Store闯入手机市场，为陷入僵局的手机产业注入了新的活力，将竞争的焦点从产品转向软件应用。Mentor亚太区技术总监Andrew Moore认为，未来决定产品是否畅销的主要因素是软件。
因此，软件在电子产品成本中所占的比重日益增加，Mentor CEO Walden Rhines预测，未来3年内IC器件的设计费将以亿美元为单位计量，而导致IC设计费飙升的根本原因在于嵌入式软件费用的增加。芯片研发制造的成本并没有大幅提高，几乎原地踏步；而软件开发的费用将超过硬件1～2倍以上，因此Mentor提出以嵌入式软件自动化（ESA，Embedded Software Automation）技术来解决。
什么是ESA？一言以蔽之：EDA辅助设计硬件，ESA则是加速嵌入式软件设计的工具。“EDA协助硬件工程师设计CPU、接口等，在硬件上运行的嵌入式软件则由ESA实现自动化设计，两者共同服务SoC平台。”Andrew Moore说。
在开发软件过程中，ESA提供嵌入式软件开发者更高级的开发平台，以趋向模组化的高级语言来开发软件。Andrew Moore以电脑的DOS、Windows来形象地说明ESA和嵌入式软件的关系。早期X86系统的操作系统命令基于DOS，所有的执行依赖枯燥的DOS命令；而Windows图形化的界面更易于用户使用，让命令从用户的视线里消失，通过更高级的语言执行用户想完成的操作，让电脑操作变得简单易用。Mentor对ESA的构想如同Windows在DOS和用户之间的作用，在嵌入式软件系统设计中搭建一个中间平台，从而提高软件开发的效率并降低软件开发的成本。
Andrew Moore信心十足地表示，Mentor有能力对ARM、MIPS内核构建ESA平台，让用户从更高的角度开发软件，进而提高设计能力。
Cadence：开放型工具EDA 360打通设计筋脉
在Cadence看来，未来SoC嵌入式软件设计所引发的挑战不是单靠某个设计软件就能化解的。所谓牵一发而动全身，“系统厂商原本面对的传统挑战依旧存在，包括先进工艺节点、优化功耗、寻求价格、性能和功耗之间的平衡等，对半导体公司而言不仅要应对传统的硬件问题，还增加了应用软件方面新的挑战。”John Bruggeman进一步说，半导体公司必须应对以下问题：早期的软件开发，系统级的验证、纠错，SoC实现过程中Firmware等底层软件的开发，以及硅实现的传统问题。
为了解决软硬件的双重夹击，John Bruggeman提出EDA产业必须开发全新的工具，定义新的方法学，建立新的合作伙伴关系，包括同行之间的合作。“世界上无论半导体公司的规模如何，没有一家企业使用一家EDA厂商的工具，半导体公司按不同的设计流程混合使用多种EDA工具点方案。”传统上这些来自不同厂商的工具交互不理想，现在整个半导体产业正面临的挑战是所有的EDA工具各自独立、无法协同工作，因此软硬件开发者无法使用相同的工具、数据库、模型协同合作系统问题。
当整个产业正随着苹果的节拍跳着以应用为导向的舞步时，需要一双完全整合系统软硬件设计的EDA舞鞋。“EDA工具需要更强的交互，不能使用传统的点技术解决问题。”John Bruggeman呼吁，EDA厂商之间需要更紧密的合作以提供可以解决多样化问题的解决方案。
“此前我们从未展开合作，但未来5年产业将要求EDA产业合作。我们正处于转变的时代中，未来五年供应链将发生非常大的变化。”针对上述转型，Cadence提出了EDA 360——基于同一个虚拟化平台实现通用模型、通用数据库，从而获得相同的用户体验，确保设计开发的一致性。
John Bruggeman说，EDA行业正处于转变的时代中，此前我们从未展开合作，但未来5年产业将要求EDA产业合作。
举目四望，目前EDA三巨头各占山头，Cadence独霸硬件仿真，Mentor称雄验证物理验证，Synopsys领跑前端设计。仅凭Cadence一家之力打破EDA各家围墙实非易事，相信Cadence也明白这一点，因而他先将橄榄枝伸向了嵌入式软件平台供应商Wind River，2010年初双方宣布进行技术合作，目标是整合Cadence Incisive Software Extensions和Wind River的Simics虚拟平台。笔者注意到John Bruggeman任职Cadence之前，曾担任Wind River首席市场官。
Synopsys：高举IP前进SoC时代
诞生近半个世纪的摩尔定律依旧指挥着半导体大军前进，芯片生产工艺已经从65nm跨入40nm。随着芯片复杂度的提升，芯片设计成本以及设计周期水涨船高，令许多设计公司望而却步。而IP的出现相当于给出一个巨人的肩膀，让芯片设计跳跃式发展梦想成真。
“芯片之所以能走向SoC正因为IP的大量采用，借助IP芯片设计者进行设计时可以避免很多不必要的重复设计。”Synopsys首席营运主任及总裁陈志宽认为，未来芯片的构成为50%为存储，25%为IP授权，25%为自行设计。据了解，Synopsys是世界第二大的IP供应商，仅次于ARM。
在高昂的NRE费用面前，IP的作用不容小觑。它不仅可以大幅缩短设计时间，还能提高芯片的可靠性，帮助客户一次流片成功，使成本降低。位于制造第一线——台积电的反馈也证明了这一点。台积电中国区业务发展副总经理罗镇球表示，就现有批量生产65nm的中国客户而言，中国客户第一次流片成功的比例高于世界水平。“70%产品第一次流片功能验证都没有问题。”罗镇球明显感觉到中国设计能力的进步，他认为高流片成功率的原因是中国客户使用了IP和EDA工具。
基于IP设计SoC已经成为设计的主流模式，但IP交易在中国市场尚未形成气候。Andrew Moore指出，“和其他国外半导体市场相比，中国IP供应商的数目不够多，导致中国本地的SOC用户受限于实际情况，IP的选择余地不如海外。”他进一步分析出现上述情况的原因在于中国半导体市场还不够大，由于IP公司规模一般都比较小，只有5～10个人在欧美运营，还未进入中国销售。
“未来需要一种新的商业模式，将欧美IP引入中国。”Andrew Moore相信随着中国半导体市场越来越兴旺，这个情况会慢慢改变。

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