正如TI總裁兼CEO Rich Templeton說過的：“隨著世界變得更加數(shù)字化，我們反而需要更多的模擬器件?！钡拇_，，這是一個有趣悖論，靠DSP一統(tǒng)天下的TI已經(jīng)把模擬看做最為重要的增長驅動力。據(jù)說排名前25的半導體廠商中已有20家的市場策略將模擬作為今后的重點。模擬市場真的能帶來如此高的利潤嗎？iSuppli的數(shù)據(jù)顯示，混合信號ASSP的收入每年都將有兩位數(shù)的增長，這主要來自于采用90nm以下先進制程的器件，而且未來的比重越來越大。換言之，只有走向90nm以下節(jié)點，才能從這一巨大市場中獲利。

 
圖：混合信號ASSP收入預期（iSuppli）

然而，90nm以下更先進的工藝卻為混合信號的設計帶來了巨大的挑戰(zhàn)，包括尺寸和復雜度的提升、寄生效應的影響，以及在模擬設計中采用離散時間帶來的難度等等，這也給芯片的驗證帶來了更高的要求。

“工欲善其事，必先利其器。就像汽車工業(yè)的生產(chǎn)設備不斷更新一樣，對驗證的更高要求也推動了驗證工具的進步?！盉erkeley Design Automation (BDA)總裁兼CEO Ravi Subramanian博士表示，“一直以來，數(shù)字電路的設計工具總是推陳出新，現(xiàn)在，我們很高興看到人們越來越關注模擬電路設計，在由Cadence、Mentor Graphics和Synopsys占據(jù)的EDA市場，這對我們是個絕佳的機會?！?/p>

圖：Berkeley Design Automation總裁兼CEO Ravi Subramanian博士

2003年才成立的BDA公司是如何憑借其Analog FastSPICE平臺 (AFS)贏得包括排名前5位IC廠商在內的75家客戶的呢？AFS是目前唯一能夠對模擬、射頻和混合信號設計進行統(tǒng)一驗證的平臺。與傳統(tǒng)SPICE工具相比，AFS能夠將單核設計驗證的速度提高5~10倍，將多核并行工作模式的驗證速度提高50倍，顯著的縮短了驗證時間。AFS對32nm以上工藝驗證的準確性已經(jīng)多家代工廠的認證，今年4月，TSMC對其在28nm節(jié)點的準確性也進行了認證。

傳統(tǒng)的SPICE工具基本都要以犧牲準確性為代價來提高驗證速度，AFS如何兼顧這兩個重要的性能呢？據(jù)Subramanian博士介紹，常用的SPICE仿真工具都是以誕生于70年代的SPICE算法為原型的，這一算法的問題在于數(shù)學模型復雜，耗時長。AFS沒有采用傳統(tǒng)的線性算法，而是采用了創(chuàng)新的非線性、隨機算法，在保證準確性的同時顯著縮短了計算時間。

無獨有偶，在寄生參數(shù)的提取過程中，也存在準確性和速度難以兼顧的情形。如下圖所示，基于規(guī)則的提取算法（Rule-based）是測量多邊形之間的距離，計算速度較快；電場求解器（Field Solver）是要求解Maxwell方程，準確性更高。但兩種方法都不能兼顧準確性和計算速度。

 
圖：基于規(guī)則的提取算法與電場求解器

Mentor Graphics副總裁Joe Sawicki介紹了今天剛剛推出的寄生電路提取工具Calibre xACT-3D，這一解決方案能在晶體管級精確計算寄生效應，并與現(xiàn)有的Calibre納米級平臺全面兼容。

 
圖：Mentor Graphics副總裁Joe Sawicki

如下圖所示，Calibre xACT-3D是采用先進算法的三維電場求解器，能夠實現(xiàn)參考級的準確性，卻比其他電場求解程序速度更快，計算速度可與基于規(guī)則的提取算法媲美。

圖：Calibre xACT-3D兼顧準確性和計算速度

與有近30年歷史的Mentor Graphics不同，作為一家初創(chuàng)公司，BDA如何讓更多的工程師了解AFS呢？Subramanian表示，大學計劃是BDA重要的市場推廣策略之一。在中國，BDA的大學計劃也正在籌備當中。希望這一計劃能早日啟動，把同學們從漫長的仿真中解脫出來，將寶貴的時間用于創(chuàng)新設計。