1的傳統做法
在過去，IC設計過程是通過使用各種軟件腳本和翻譯各種數據格式，由壹組單點設計工具組成的可行的設計方法或“過程”。這種方法被長期使用——有時甚至被軟件工具供應商為了自己的工具集中度而使用——來聚集“碎片化”的應用軟件專業，無法用獨立運作的各種工具建立更高效的設計“流程”。據用戶反映，與商業EDA軟件工具的成本相比，設計工具的集成需要2到4美元(或更多)。在晶圓工藝屬於不連續工藝的時代，在半導體制造中也可以發現類似的道理——通常由硬件工具本身來定義——用手將晶圓從壹臺機器移動到另壹臺機器。最終，需要並實施機器接口標準、自動化晶圓加工和工廠自動化軟件的客戶可以享受巨大的效率優勢。設備行業的供應鏈聚集在壹起制定標準，每個供應商、晶圓廠和客戶都從這種合作中受益匪淺。
有許多標準有助於實現多工具設計過程，但沒有足夠的標準來提供實現平穩互操作性的基礎設施。自稱為互操作PDK庫(IPL)聯盟的組織是壹個合作建立定制IC設計專用開放環境的優秀範例。
當IPL聯盟的創始成員AWR、Ciranova、Silicon Navigator、SpringSoft和Synopsys？第壹次開會的時候，首要任務就是采用矽集成聯盟的EDA數據庫開放存取(OA)標準，Si2)。以前EDA公司開發專利數據庫是為了方便產品開發，也是因為覺得自己的專屬版本提供了自己的競爭優勢。外部供應商對這些專利數據庫的訪問僅限於特定的增值第三方工具，並且通常需要復雜的數據轉換來在工具之間傳輸數據。因為創新通常從壹個小地方開始，通過合並或收購獲得技術的公司經常發現他們的許多工具不使用相同的數據庫。當然，試圖使用來自不同供應商的工具來建立同壹級別的最佳設計流程的客戶將面臨復雜的挑戰；即使客戶試圖將商業工具與他們自己的專利工具集成，也會遇到更糟糕的問題。
2開放式數據庫挑戰
在2001年，在其他努力失敗幾十年後，Si2組織了另壹個委員會來定義和開發開放EDA數據庫標準。幾年後，OpenAccess (OA)數據庫出現在SI2上，EDA工具之間的互操作性終於出現了。拋開之前的競爭問題，現在任何Si2成員都可以使用OA，並迅速成為標準的EDA數據庫，至少在定制和仿真設計方面是如此。目前約有34個OA聯盟成員，代表EDA公司和許多占所有EDA收入80%的大客戶。OA聯盟成員的數量是合作對於設計成功價值的鐵證。雖然采用OA標準是壹個好的開始，但仍然不夠。開放數據庫的誕生，比如開放操作系統(比如Linux)，並不壹定意味著開放設計環境的理想已經實現。當然，OA的廣泛采用將被視為建立完全互操作環境的裏程碑，但盡管OpenAccess數據庫為設計端標準提供了重要的基礎設施，但廣泛采用仍取決於壹些關鍵的功能需求，其中壹些需求是IPL聯盟的目標。
3互操作性晶圓廠設計套件
這些需求之壹是PCell鏈接庫，它是每個fab物理設計套件(PDK)的關鍵部分。PCells是壹個“參數化”的單元，用於設計模擬和定制的數字電路，代替許多固定的單元和不同值的指定維度變量(參數)。例如，僅通過改變特定位置或“工藝”的柵極長度參數，NMOS晶體管的單個PCell就可以替代幾乎無限數量的器件尺寸。除此之外，還有關於PCells的高級函數，可以提供公式或函數來替換壹些變量，維護必要的關系。甚至有些PCells可以自動適應仿真的輸入，根據具體情況獲得合適的值。在所有主要組件、鏈接庫和功能都可以互操作之前，開放數據庫的價值將是有限的，尤其是對於模擬和定制數字設計。
模擬電路是以電路圖格式設計的，使用的符號對應於具有指定值的特定器件。現在，布局工程師知道先進的布局工具可以自動生成PC單元的DRC-correct)PCell布局設計，甚至可以合並許多設備以實現空間效率，而不必“手繪”任何圖形。電路圖中指定單元和布線器的連接為布局工具環境中的手動或自動正確布線提供了多種選擇。幾乎所有的高級布局工具都有壹個PCell機制以這種形式運行。問題是，目前使用的大多數PCells壹直是用單壹供應商的專有語言編寫的。為其他供應商提供用其他語言編寫的PCells，並確保它們與原始版本完全相同，對於晶圓廠、客戶和EDA供應商來說都是壹項繁瑣而艱巨的任務。客戶通常會受到經濟因素的限制，所以他們只能使用晶圓廠PDK所支持的工具，而無法顧及自己的喜好。在圖2中，與三家晶圓廠合作並使用三家EDA供應商的工具的客戶可能需要多達九個pdk來滿足不同工藝技術的需求。使用開放標準，它可以減少到三個pdk，使用高級工具，用戶甚至可以共享單個PCell鏈接庫。
4壹起工作
基於以上原因，IPL聯盟的創始成員共同努力完成剩余的基礎設施，積極協助OA的實現。參加過多公司協作的成員都知道，這些活動很多都失敗了，最常見的結果就是PowerPoint幻燈片和壹大堆承諾。就這樣，IPL聯盟由五大公司發起，現在已經有了其他近20家廠商的支持，並且壹直在飛速運轉。前面提到的樣本PCell鏈接庫於2007年4月發布；在2008年的設計自動化會議(DAC)上，已經展示了多個供應商和工具的互操作性。2009年7月，臺積電宣布業界首個可互操作的PDK (iPDK)開始供貨，包括相關的65nm模擬和RF PCell鏈接庫；今年2月，IPL發布了IPL 1.0標準，包括參考設計和PCell鏈接庫，讓每家公司都能從相同的技術中受益。
這個沒有任何財力的非正式IPL團體，能在這麽短的時間內解決最大的糾紛，說明合作的時代已經到來。* * *的利益和* * *的利益是合作成功的動力，IPL聯盟的結果證明了預期的收益。在半導體行業的歷史上，集成電路設計人員第壹次可以將同壹個PCell鏈接庫用於幾乎任何基於OA的工具，包括內部開發的工具。在很多情況下，遵循IPL標準，可以不費吹灰之力地使用高級功能，客戶可以實現他們在許多工廠或晶圓廠之間“攜帶”PCells的夢想——至少在具體的技術流程上。
5種工具緊密配合
2007年秋，在Si2 OpenAccess大會上，壹個供應商的工具使用標準符號(同樣來自Si2)創建的、存儲在OA中的電路圖，被其他供應商的工具打開，修改後再傳給第三方供應商的工具，其中的改動依然明顯，鏈接依然完整。根據線路圖，利用IPL互操作PCell鏈接庫建立的版圖被壹個工具打開，在這個工具中改變了壹些PCell參數，連線了壹些節點以證明有效連接，同時故意違反了設計規則(Design Rule，DRC)。DRCs由其他供應商的工具實現，錯誤標簽也由其他供應商的工具顯示在布局中。使用布局工具來糾正錯誤，添加更多的布線，然後使用其他供應商的其他工具來實現DRCs，這表明布局現在沒有違反規則。來自OA的原始數據根本不需要被翻譯成其他格式，比如GDSII。
為什麽這是壹個傑出的成就？畢竟這是所有客戶期待的工作方式！事實上，許多半導體制造商繼續使用內部開發的EDA工具是壹個自然的原因。在計算機世界中，客戶期望硬件和軟件無縫協作，在平滑的網絡上使用雙方同意的通信協議，並擁有標準的插件和終端。為了被市場接受，供應商的工具必須能夠彼此順利地操作。違反標準的供應商必須承擔自己的風險，當更兼容的解決方案進入市場時，他們將被淘汰。這就是互操作性的競爭優勢，因為它滿足了所有客戶的期望。那麽，EDA為什麽不壹樣呢？
這個展覽在2007年是壹個巨大的成就，在多廠商工具中使用相同PCell鏈接庫的IDMs成員、fabs和fabless設計團隊的數量迅速增加。有史以來第壹次，客戶可以從同級別的最佳設計工具中受益，並知道經fab認證的設計套件可以在自己的設計流程中順利運行。
6摘要
當它在OA數據庫上實現時，open PCells和open PCells函數使創新的EDA新手與頂級EDA供應商處於平等的競爭地位。除了開發數據庫的成本和精神之外，互操作性的壁壘也被清除，新的想法和產品將如雨後春筍般湧現。許多EDA新手和老手都在努力提高仿真自動化水平和整體設計生產力。公平的競爭地位將鼓勵光明正大的企業、大學研究人員和其他人建立和實現新思想。
同時，當代產品必須進化才能生存。設計鏈缺乏競爭只會讓市場領導者無緣無故受益。合作開發開放PDK的制造商相信，競爭可以改善他們的產品，就像競爭對手壹樣，他們有義務進行創新和合作，以跟上客戶需求的步伐。越來越多的客戶要求互操作性。不合作就等於把優勢讓給了願意合作改善的競爭對手。
設計端供應鏈和半導體供應鏈的其他部分並不優雅。“我們以前做的”是絕對不夠的，合作才是王道。IPL聯盟等團體已經證明，當有足夠的動力時，確實可以取得具體而重大的成果。人們將壹起創造奇跡。
作者簡介
Richard Morse是SpringSoft的EDA聯盟和技術營銷經理。