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鎖定技術專長領域 迎戰IC設計奈米時代
明導國際(Mentor)台灣分公司總經理茅華:

【作者: 黃俊義】   2003年07月05日 星期六

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《封面人物 國際(Mentor)台灣分公司總經理茅華:》
《封面人物 國際(Mentor)台灣分公司總經理茅華:》

本刊總編輯黃俊義(以下簡稱黃):隨著IC設計朝向複雜化的趨勢發展,EDA業者的重要性可說是更為顯著,市場上的競爭也日益激烈;在這樣的情勢之下,明導保持競爭力的主要策略為何?


明導國際(Mentor)台灣分公司總經理茅華(以下簡稱茅):Mentor的大方向與策略基本上都沒有改變,一直專注在以下四大領域,包括:FPGA的設計、電路板系統(PCB System)設計、系統單晶片(SoC)驗證(verification)以及屬於IC設計後段的深次微米(Deep Submicron)實體設計;Mentor希望在這些領域當中致力提供客戶好的產品與服務,並持續拓展影響力。目前在EDA業界規模最大的業者應是Cadence與Synopsys,這兩家業者較注重在提供IC設計全流程解決方案(Total Solution),Mentor與它們的不同點,即在於鎖定以上四個有信心成為世界第一的領域,努力做到最好。


Mentor向來認為,若貿然引進類似的全流程解決方案與EDA兩大業者正面交鋒,公司面臨的風險與可能付出的代價就很難預估,不如積極經營專長所在的相關產品與技術,更能在市場當中維持競爭的利基。目前在四大領域當中,Mentor在電路板系統設計領域的全球市場佔有率已經是No.1,在FPGA設計領域也有信心名列前矛;在IC設計後段的實體驗證領域,未來將在“Calibre”等業界知名工具之外,陸續提供更多的解決方案,追上與領先同業間的微小差距;在SoC 驗證領域,Mentor的模擬與軟硬體協同驗證等工具已經是SoC設計業界的第一名,在其他部分也將積極迎頭趕上領先的同業,提供客戶完整的服務。


奈米製程對EDA業者的挑戰

黃:IC製程逐漸走向奈米等級,對EDA業者來說的機會與挑戰為何?Mentor可提供的解決方案又有哪些?


茅:IC製程朝向奈米等級發展,對IC設計相關產業來說的確產生了一些變化,我們認為在這樣的趨勢之下,首先是FPGA的設計會越來越重要。目前ASIC(特殊應用IC)的製程落後FPGA約一至兩個世代(generation),仍停留在0.25微米~0.18微米,一旦要往0.13微米以下發展,對業者來說不但設計成本將升高,晶片驗證的困難度也會增加。而目前FPGA的邏輯閘數已經達到一定水準,在生產成本方面也有逐漸下降的趨勢,包括Xilinx、Altera等可程式邏輯元件業者都表示,有不少IC設計業者將具備彈性設計與驗證環境的FPGA,做為預先測試ASIC新產品的第一代模型,以減低新產品上市的風險。此時FPGA相關設計工具的重要性自然突顯,也是Mentor當初鎖定FPGA做為主要產品發展領域之一的主因。


在IC設計後段的實體驗證部分,當IC製程走向深次微米甚至奈米等級,原本使用的DRC(Design Rule Check;設計規則檢查)、LVS (Layout vs. Schematic;佈局與線路對比檢查)等驗證方法已經無法應付,大部分晶圓廠已經開始使用較先進的OPC(Optical Proximity Correction;光學近似校正)與PSM(Phased Shift Mask;相位移光罩),才能處理IC內含的大量資料,並在短時間之內完成驗證的流程。目前Mentor在此一方面將以“Calibre”系列產品為基礎,配合最新的OPC、PSM技術,致力提供客戶全套的驗證解決方案。此外,一旦IC設計走向奈米等級與SoC的趨勢,因電路線寬變窄且有許多不同的軟、硬體SIP(Silicon Intellectural Property;矽智財)被組合在一起,晶片功能驗證的困難度也相對增加;Mentor目前的軟/硬體協同驗證與晶片模擬相關工具,即是希望加速奈米時代的SoC設計與驗證流程,為客戶縮短產品上市時間。


設計資料庫的開放與互通趨勢

黃:EDA資料庫的互通與不同EDA工具協同工作的議題,對於IC設計業者來說是減低成本與縮短設計時程的重要議題,而目前包括Cadence、Synopsys等EDA業者,也在積極推動設計資料庫開放的工作;Mentor在此一方面的看法與實際做法為何?


茅:設計資料庫的開放與互通是EDA業界的一個重要趨勢,唯有開放才能讓IC設計者自由選擇不同的工具,也可以避免壟斷的情況發生,而不同業者的資料庫之間的互通,也可讓IC設計業者縮短設計時程,對於整體IC設計產業的發展具有相當正面的意義。而就像是Cadence已經開放一段時間的“Open Access”與Synopsys近期宣布開放的“Milky Way”,Mentor也有名為“OpenDoor”的開放性資料庫,可提供客戶使用不同的工具並與Cadence、Synopsys等其他業者的資料庫互通。


黃:對於IC設計業者來說,購買成套的EDA工具可說是龐大的成本支出,許多較小型的業者可能難以負擔;為此,EDA業者是否可能建立一種商業型態,以出租的方式提供IC設計業者設計工具軟體,或是建立一套收費的機制,讓IC設計業者可透過網際網路使用EDA工具?


茅:過去曾經有業者專門提供將EDA工具放在網路讓客戶付費使用的服務,但經營的情況似乎不是非常成功;Mentor也曾經詢問過客戶對於租用EDA工具的看法,可是客戶反應並不熱烈。主要的原因是對於IC設計業者來說,在設計產品的過程當中可能出現的變數太多、設計時程也充滿許多不確定的因素,若以租賃的方式使用EDA工具,時間與費用的計算可能會產生一些問題,設計業者也會擔心自身的IC設計資料是否可能外洩,不如購買來得划算;而對EDA業者來說,將EDA工具透過網路讓客戶付費使用,必須花費較高成本與技術的投資來建立相關收費機制與維護網路,其實在經營上並不容易。


但租用EDA工具的方式,對於部分資金不充裕的新興(Start Up)的小型IC設計業者來說,也許可能比較容易被接受;政府計畫在台北南港軟體園區成立一個類似的軟體出租中心,讓一些小型或新興業者可以付費使用某些高價的軟體,Mentor也在考量未來加入這樣的計畫、提供此類服務的可行性。


SIP相關議題對IC設計業之重要性

黃:為推動國內的SoC產業發展與SIP交易,目前國內有由工研院系統晶片中心與國內十二家IC設計相關業者共同成立的「IP Qualification標準制定聯盟」,希望能完成SIP共同標準的制定工作,也是其中成員Mentor對於此一議題的看法為何?


茅:SIP在SoC的時代是不可或缺,而SIP的重複使用(reuse)更是縮短SoC設計時程的重要步驟;目前台灣的IC設計業者在SIP方面所面臨的最大問題,並非在於欠缺SIP,而是所擁有的SIP大部分在設計時都沒有考量reuse的功能。隨著SoC的發展趨勢,現在有越來越多的相關業者注意到SIP reuse的議題,除了在SIP設計時會考慮到可重複使用性,建立一套SIP的共同標準也有其急迫性;這是Mentor加入標準制定聯盟的主因,也希望能與相關同業分享我們與國外許多SIP業者成功合作的經驗。


除了加入國內的SIP標準制定聯盟,Mentor還有一套為SIP所設計的管理系統知識管理系統“QDS”(Quick Use Development System),這套系統可協助使用者建立SIP 的資料庫,以提升SIP reuse的效率,也可在資料庫中事先建立SIP的相關標準(guideline),讓設計者可在SIP設計初期就透過軟體工具來進行驗證的程序,事先檢查是否有需要包含在SIP中的標準被遺漏,以加速SIP設計的效率。Mentor目前在此一方面與國內的設計服務業者智原(Faraday)有技術上的合作,在台灣、日本、美國等地都有顧問團隊可提供客戶相關諮詢與支援;而隨著台灣正在推動的矽導計畫以及創意、智原的IP Mall之營運,相信SIP的議題之重要性將更為顯著。


黃:以EDA業者的角度來看,目前SIP相關產業與SIP交易市場的發展仍有哪些問題存在?


茅:對於IC設計業者來說,內部自行設計的SIP一般問題應該都不大,設計者隨時可以透過以上所提過的軟體驗證方式,來確定自己的SIP是符合標準且可以重複使用的;但畢竟在設計SoC時,仍需要用到外來的SIP,這就會牽涉到許多交易上的相關問題,包括SIP的智慧財產權、SIP的價格、SIP品質的良莠等等。市場上大多把SIP分為標準型與明星級兩大類;在標準型SIP的部分,由於供應商的數量較多,大部分IC設計業者會以價格做為選購SIP的最關鍵因素,但在SIP的品質上就可能無法得到保障。事實上對於全球SIP市場都仍處於起步階段,而要解決這些交易上的問題,需要靠SIP共同標準與相關機制的建立與經驗的累積;像是目前IP Mall可以提供的服務,對於SIP交易市場來說應是正面的影響。


此外在明星級SIP方面,其中一個很大的問題是在於供應商的授權費用太高,對於想要購買的IC設計業者來說根本無法負擔。對此,其實業者之間應該可以透過公會等方式建立一個聯盟,以類似共同購買的方式與ARM等明星級SIP供應商進行協商,除了可在授權費用與授權方式上爭取一些合理的優惠,也可以在交易合約上提出一些要求,例如使用內容已經過所有買主聯合審定過的共同合約文件,以節省交易雙方合約審核往來花費的大量時間;而此一共同合約文件的做法議題也可以延伸到標準型SIP的交易,以及目前IP Mall的交易形式中。但這些都需要靠IC設計業者之間捐棄彼此之間自我保護的心態與成見,才能順利達成。


黃:EDA業者對SIP相關產業的發展還能提供哪些助益?目前SIP在設計的技術與設計人才的培養上的挑戰為何?


茅:對Mentor來說,因為我們也擁有一些自己所開發的SIP,並且在相關設計議題與交易上與國際廠商有交流的經驗,因此可以提供客戶在此一方面的諮詢與經驗分享。至於在SIP的設計方面,數位與類比SIP之間的整合應該是技術上的最大挑戰,而目前國內在數位SIP方面的設計人才與經驗比較充足,相對地在類比SIP方面的能力稍嫌不足,且因類比SIP必須針對不同的應用來進行設計,人才培養所需花費的時間與心力也較多,目前國內廠商投入的意願較低,但類比技術可說是未來保持市場競爭力的關鍵,是SIP業者可努力的方向。


兩岸IC設計產業之間的競合

黃:對於發展快速的中國大陸市場,Mentor目前的佈局策略為何?大陸當地的IC設計水準是否可能很快超越台灣?台灣業者應如何保持優勢?


茅:目前Mentor在中國大陸的上海設有辦公室,其他地區則是由代理商提供支援;中國大陸確實是一個很重要的市場,但經營是要看長期的佈局,對於Mentor所專注的四大領域來說,其實目前的主戰場仍是在半導體產業鏈較成熟與完整的台灣地區。以目前大陸IC產業的水準來看,在晶圓製造方面仍落後台灣10年以上,IC設計部份的差距則比較小,約在4~5年內可能趕上台灣。為了不讓中國大陸業者迎頭趕上,台灣的IC設計業者的自我成長非常重要,而其中一個關鍵點,是必須要擺脫過去複製歐美與日本等國外先進技術的發展模式。


為此,台灣的IC設計業者應與下游的系統廠商建立良好關係,從終端產品的需求著手了解市場的趨勢所在,以研發出創新的產品;在此一方面,其實兩岸之間可以進行某種程度的交流,因為目前大陸的下游系統廠商多,台灣的IC設計業則是充滿活力,若能相互合作,應能在國際市場中斬獲良多。一旦能在全球市場中成為新型IC的規格建立者,台灣就能保有競爭優勢;未來IC設計產業不應是在價格上競爭,業者本身的特色所在與研發能力,才是永續經營的動力所在。


(攝影\振漢;整理\鄭妤君)


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