隨著芯片設(shè)計和系統(tǒng)復雜度的不斷增長，軟件代碼量越來越大，所需的軟件設(shè)計師也成倍增加。即便如此，仍有60%的嵌入式軟件項目無法按計劃完成，或被迫取消。因此，設(shè)計界對EDA工具的期待更加強烈。

從流片前的虛擬原型設(shè)計、模擬、FPGA原型，到流片后的首批硅片及參考設(shè)計，都需要加速開發(fā)的工具支持。

Mentor董事會主席兼CEO Wally Rhines在峰會上指出：“嵌入式軟件將是EDA領(lǐng)域的下一場革命。”

Mentor公布了其所開發(fā)的嵌入式軟件工具Sourcery CodeBench虛擬版，這套EDA工具包括IDE和創(chuàng)建工具、GNU編譯器、調(diào)試器及分析器等。

Mentor嵌入式軟件部總經(jīng)理Glenn Perry表示，“軟硬件開發(fā)正深深地結(jié)合在一起，并有著獨特的規(guī)則。讓軟件設(shè)計師用硬件設(shè)計工具就像讓水暖工在安裝水槽時用電工的鉗子。尊重每條規(guī)則的獨特性很關(guān)鍵。Sourcery CodeBench虛擬版充分利用硬件設(shè)計工具實現(xiàn)了純軟件開發(fā)環(huán)境。軟件設(shè)計師在流片前后均可在虛擬原型和仿真平臺上開發(fā)、調(diào)試及優(yōu)化軟件棧。”

Sourcery CodeBench虛擬版有4項優(yōu)勢：①其與Vista虛擬原型高速仿真平臺集成，可以顯示出功耗和高速緩存狀態(tài)等硬件分析，及相關(guān)的軟件執(zhí)行流程。②可在硬件設(shè)計早期進行軟件調(diào)試，已加速芯片上市時間。③軟硬件設(shè)計團隊還可利用該虛擬版工具進行協(xié)同設(shè)計，以便在硬件驗證較早階段及時發(fā)現(xiàn)并解決出現(xiàn)的問題。④另外，為了避免在收到硬件原型板時，還要等著軟件開始開發(fā)的尷尬情況，借助Sourcery CodeBench虛擬版，軟件團隊可以提前介入，準備軟件測試后期的工作。

硅片架構(gòu)設(shè)計工具的未來之星

Algotochip是一家由日本日東電工投資，2009年9月成立，總部設(shè)在美國加州桑尼維爾的私人公司。其核心技術(shù)是可在8~16周內(nèi)，把C語言算法文件轉(zhuǎn)換成硅片GDSII數(shù)據(jù)文件的“藍盒子”設(shè)計工具。

Algotochip的CTO暨創(chuàng)始人Satish Padmanabhan表示，軟件設(shè)計和集成的IP越來越多，設(shè)計成本不斷上升、首次設(shè)計項目減少、設(shè)計周期延長，市場機會減少、產(chǎn)品生命周期縮短，是目前SoC設(shè)計面臨的重大挑戰(zhàn)。

首次嘗試設(shè)計軟件成本已超出硅片設(shè)計成本，并將在每個新工藝節(jié)點比硅片設(shè)計成本增幅更大。這減緩了SoC、ASIC和FPGA首次設(shè)計嘗試的步伐。市場對新設(shè)備架構(gòu)設(shè)計嘗試的呼聲越來越高，但主要瓶頸是高昂的設(shè)計成本。

Padmanabhan 稱：“Algotochip設(shè)計工具可縮短設(shè)計周期，并降低工程開發(fā)成本。例如，中等復雜SoC的設(shè)計周期可以從通常的12~18個月縮短到8~12個星期，這意味著市場成型的同時，產(chǎn)品就可以發(fā)貨了。相應地，設(shè)計成本也會大幅降低。今后，將與ARM和Tensilica等IP廠商共同建立一個更加完善、健康的生態(tài)系統(tǒng)。”

他表示，LTE和4G(如Turbo譯碼器)、智能電網(wǎng)及IP塊供應商等是其目標市場。2013年，市場投資將出現(xiàn)較大增長。目前已在中國開展銷售業(yè)務。

4G Turbo譯碼器架構(gòu)演進中遇到的技術(shù)問題如圖3所示。Turbo譯碼器的最終芯片架構(gòu)如圖4所示，運行在該架構(gòu)上的應用軟件也已創(chuàng)建好。其中，工具流程已經(jīng)按應用要求創(chuàng)建了存儲器實例和互連。例如，F(xiàn)FT功能塊可直接向通道評估的局部存儲器發(fā)送數(shù)據(jù)，而不用回到CPU的存儲器。與CPU基本數(shù)據(jù)存儲器的連接如圖中的紅色箭頭所示。從這點來看，設(shè)計已被精確時序估計劃分為軟硬件功能塊。正確的RTL和C代碼功能塊也分別為綜合和軟件設(shè)計團隊準備好了。從收到客戶的原始C代碼至此，只用了4個星期。

圖3 4G Turbo譯碼器架構(gòu)演進中的技術(shù)問題

圖4 4G Turbo譯碼器的最終芯片架構(gòu)框圖。其中，藍色功能框是不可編程的硬件加速器。

被收購的技術(shù)狂人

美國當?shù)貢r間4月16日，本屆電子峰會進行的第二天，我們已從網(wǎng)上得知前一天波士頓馬拉松賽期間發(fā)生了兩起爆炸事件。聽到峰會主辦方在會上說Tensilica創(chuàng)始人暨CTO Chris Rowen(見圖5)當時正在波士頓，大家不禁都為他的安全表示擔心。但當4月17日峰會的首場演講開始，Rowen出現(xiàn)在講臺上時，我們一直提著的心頓時放下了。Rowen表情嚴肅地告訴大家，他非常幸運地躲過了那令人恐怖的一劫。

他在演講中首先提到了被Cadence收購一事，認為Tensilica面向音視頻和基帶等應用的可配置數(shù)據(jù)平面處理單元(DPU)對Cadence現(xiàn)有的模擬、混合信號和數(shù)字IP是很好的補充，會為客戶帶來更多的價值。

Tensilica1最新技術(shù)是圖像和視頻數(shù)據(jù)處理器(IVP)，具有為高吞吐量8、16或32位像素處理優(yōu)化的指令集、存儲器系統(tǒng)和數(shù)據(jù)類型。面向低功耗移動終端、平板電腦、數(shù)字電視、汽車、視頻游戲及計算機視覺應用。第三方開發(fā)的應用包括多幀圖像捕捉、3D降噪濾波器、視頻穩(wěn)定、人臉識別與跟蹤和手勢識別等。

演講結(jié)束后，筆者在專訪Rowen時，先拿出了兩本書，中譯本和英文原文各一本，是他近10年前寫的《復雜SoC設(shè)計》專著。筆者表示，作為一名專業(yè)技術(shù)編輯，出于學習目的，已拜讀過幾遍了，但是很多艱澀的技術(shù)細節(jié)很難看懂。他笑著說：“我寫這本書時，針對專業(yè)設(shè)計師特意放了大量芯片設(shè)計的技術(shù)原理和描述。你把那些難懂的部分跳過去看，會好一些。”

筆者問Rowen：Tensilica是你親手創(chuàng)建的公司，可以說像是自己的孩子一樣。作為一名技術(shù)狂人，已經(jīng)為其傾注了15年多的心血。要是繼續(xù)經(jīng)營，有朝一日如能登陸NASDAQ，就可以實現(xiàn)當初創(chuàng)建公司時的理想。現(xiàn)在就這么給賣了，是怎么想的?情感上能接受嗎?是你主動賣的嗎?

他再次大笑著回答(圖5的照片就是筆者此時給他拍的)：“被收購已經(jīng)是事實了。Cadence是一家非常有進取心的(aggressive)公司，一直有很大的抱負，渴望更加壯大、成功。這次是它先主動接觸我們的。Cadence既有大量優(yōu)秀的設(shè)計技術(shù)，也有很多商業(yè)機會，我們兩者是最好的互補。而且從不少客戶那邊傳來的對此事的反饋，也都是非常積極的。”

他接著說道：“正如你所講，Tensilica確實就像是我的一個孩子，從感情上肯定舍不得。但它又是我曾投入了大量精力的一個公司，當初我們避開通用CPU，選擇了可配置處理器技術(shù)的差異化競爭戰(zhàn)略和商業(yè)模式，瞄準音頻DSP等市場。從公司角度，對收購更需要理性(rational)。從創(chuàng)造更多價值、財務及戰(zhàn)略機會等方面考慮，如果有更具吸引力的機會，當然也是一個很好的選擇。3.8億美元應該是個很不錯的交易了。”

這一點從參加峰會的其他廠商那里得到了部分印證。午餐聊起此事時，筆者從一位著名公司的董事長臉上看到了既羨慕又帶有些許嫉妒的表情。

筆者問：今后，Tensilica會是獨立運作嗎?Rowen表示，現(xiàn)在只是完成了法律層面上的收購，關(guān)于未來發(fā)展的更多細節(jié)，如何操作，還有待我們雙方進一步仔細討論。他強調(diào)：“有一點可以肯定，這不意味著Tensilica散伙了(disbanded)。相反，我們會繼續(xù)沿著以往的技術(shù)路線發(fā)展，開發(fā)更多市場需要的技術(shù)。”

談到對今后技術(shù)領(lǐng)域的預測，Rowen認為，F(xiàn)inFET工藝、移動互聯(lián)、多媒體、云計算、聚合數(shù)據(jù)、即時通信、內(nèi)容安全、海量存儲和分布式計算等，前景廣闊，將會獲得穩(wěn)健發(fā)展。Tensilica也會以音視頻、圖像、無線等的IP技術(shù)優(yōu)勢，繼續(xù)保持對成功的渴望(appetite)。