为了给在sandiego举行的设计自动化大会(dac)增加更多精彩,台积电(tsmc)近日将揭开它针对充满挑战的45nm节点ic生产而开发的最新和最具有雄心的设计方法。
referenceflow8.0是针对tsmc的新型45nm代工工艺而优化的一系列设计工具和技术,它是该代工巨头与许多eda供应商之间所展开的庞大协作的成果,解决了从昂贵的45nm设计向生产转移的过程中可能面临的烦人问题,包括:电路故障、二次掩模或其它成本高昂的问题。
在45nm,ic设计成本可能达到3,000万美元或以上。光掩摸(photomask)成本也远远超出了控制。考虑到各种各样的成本,在ic设计和生产的过程中几乎不容许出任何差错,semicoresearch公司的一位分析师richwawrzyniak评论。对于初创型企业,他认为,“如果一个产品失败,那么,一家公司可能也就到了破产的境地。”而对于较大的公司,考验就是要通过经历较少的设计风险而安全地运行。
为了顺应趋势,居于领先地位的代工厂必须确保它们各自的45nm工艺具备生产的价值。实际上,代工厂受到的压力越来越大,不仅仅要开发昂贵的各种工艺技术,而且要针对ic设计难题提供更多的芯片,那些难题包括:更为广泛的第三方eda工具、知识产权(ip)模块、库和设计流程。换言之,代工厂有望投入更多的资源以弥合设计与制造之间的鸿沟。
“每一次向更小的工艺节点转移,就涉及更多的问题,”tsmc美国公司tsmcnorthamerica负责设计服务的副总监tomquan表示。这些问题反过来要求“在设计生态系统中展开更多的协作。”
应流程而变
那正是tsmc在referenceflow8.0中的创新。与以前所提供的流程不同,该流程要求tsmc与客户共享和许可精选的专用生产数据—其“秘密诀窍”—以努力弥合设计与制造之间的鸿沟。
该工具套件还针对cadencedesignsystems公司的号称公共电源格式(cpf)的低功耗eda标准给予响亮的支持。跟tsmc的referenceflow7.0相比,8.0版本支持更为先进的技术,包括用于裸片内(intradie)变化、自动化可制造性设计(dfm)热点定位和动态低功耗设计的统计时序分析。它还补充了对该公司的ip计划的支持。
结果是在45nm的“设计工程师与先进的工艺技术的无缝链接”,tsmc负责设计服务的副总监kuowu表示。
该流程还加快了新的45nm工艺的上市时间,wu指出。tsmc于今年4月正式推出了针对代工客户的45nm工艺技术,并计划最早在9月投入生产。其竞争对手—特许、ibm、三星和umc—有望分别在今年年底转向45nm生产。
问题是这家领先的代工厂能否顺利地提供45nm工艺生产服务。45nm节点代表着他们将第一次应用193nm沉浸蚀刻和超低k介质。
即将推出的设计指南或标准参考流程是使代工客户能够转向45nm生产的条件之一,它由一系列复杂的内部和第三方eda工具构成。随着该行业转向更细微的芯片几何尺寸,设计流程已经变得越来越复杂并且对于代工客户来说越来越重要。
“这次发布令人惊讶之处在于,tsmc这么快就完成了参考流程的升级,”garysmitheda公司的首席分析师garysmith说道。
该成就来自tsmc的重要但不引人注目的设计服务组。在过去的5年中,tsmc仅仅在那个小组的研究与开发上就已经投入了1亿美元。在130nm节点之前,tsmc一直向客户提供全芯片版图(设计)和其它服务,但是,因为利润低,该代工巨头已经把“版图设计的工作脱手给无晶圆厂公司,”smith表示。
取而代之的是,tsmc更多地关注于参考流程、设计模块和ip的开发。的确,该公司比较有争议的努力之一就是在ip领域,在此,tsmc的内部ip似乎与第三方ip供应商提供的ip形成竞争。tsmc坚持认为,其ip努力利用了它的ip合作伙伴的工作,两者是互补关系,而不是竞争关系。
本周,该代工提供商将正式发布其ip计划的新的组成部分—促进芯片设计及制造最佳化的aaa(activeaccuracyassuranceinitiative)机制。aaa为所有tsmc的合作伙伴—包括eda供应商、ip提供商和库开发商—提供“标准的精度”和严格的指南。
tsmc把那些相同的标准应用于其参考流程、工具和工艺设计套件之中。
或许,比较大的发布涉及tsmc的referenceflow8.0的内容。该设计方法由跟以前的7.0版本相同的许多单元组成,包括:时序收敛、分层流程、流片流程、功耗收敛流程、增强的电源管理、增强的dfm和统计时序等等。但是,8.0扩展了代工厂在dfm、电源管理和统计时序分析中的努力。
tsmc的设计方法是一个涉及不同的eda、dfm和ip设计公司之间协作的指南。该代工厂在其aaa计划内有许多符合资质要求的ip设计公司,并且其dfmcomplianceinitiative—专注于设计生态系统的可制造性部分—的厂家已经从15家工具供应商增长到了20家。这家全球最大的代工厂已经跟alchip、analogbits、anchor、aprio、arm、blaze、cadence、clearshape、dolphin、esilicon、fasttrack、globalunichip、magma、mentor、open-









