苹果软件半导体以应用为导向 EDA产业踏着苹果的节拍起舞_我的网站

苹果软件半导体以应用为导向 EDA产业踏着苹果的节拍起舞

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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iPhone4,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MACOS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JohnBruggeman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

Andrew Moore认为,未来决定产品是否畅销的主要因素是软件。

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,MentorCEOWaldenRhines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EDA360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EDA360——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WindRiver,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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