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| 圖1 EDA市場研究機構Gary Smith EDA分析師Mary Olsson表示，從EDA、晶片設計與晶圓代工廠的布局，可窺見2008年將是類比及混合訊號EDA市場將開始起飛。 |
有鑑於類比及混合訊號(Mixed Signal)IC設計重要性日增，不僅專業晶圓代工廠與半導體製造商紛紛加緊布局，就連電子設計自動化(EDA)供應商也瞄準此一成長趨勢加碼投入，並推出新一代解決方案，提升類比及混合訊號IC設計速度與良率。
EDA市場研究機構Gary Smith EDA分析師Mary Olsson(圖1)表示，2008年將是類比及混合訊號IC設計EDA的發展元年。不論從晶圓廠或相關元件開發商的布局動向，均可明顯看出此一發展趨勢。
類比/混合訊號設計漸扮要角
在數位IC市場成長力道已漸趨緩之際，類比IC市場則以兩位數的年複合成長率(CAGR)穩健成長，並優於半導體市場的整體表現。再加上，系統單晶片(SoC)功能整合愈趨複雜，射頻(RF)、類比及混合訊號設計所占的比重已大幅增加，尤其在高毛利晶片產品中，更是不可或缺的一部分，對產品成功與否影響甚鉅，在在讓類比及混合訊號設計的重要性與日俱增。
Olsson指出，過去半年多來，類比及混合訊號IC設計領域已發生極大轉變，首先類比及混合訊號晶片供應商在2008年第一季的營收較去年同期增長9%，研發支出亦上揚6%；另一方面，晶圓代工廠在類比及混合訊號產品的製程技術與設計活動也愈來愈多，尤其在90奈米以下製程節點更有顯著增加。此外，她也強調，1987年時，混合訊號產品僅占整體類比IC市場產值的5%，如今已躍升至21%，成長甚為可觀。
這些現象除可看出類比/混合訊號設計已備受重視外，亦透露出市場對新一代EDA工具的殷切需求。Olsson表示，現今所使用的設計工具多半已不合時宜，常導致類比及混合訊號設計週期冗長，因此晶片商若要提升產品生產力及競爭力，必須導入新的自動化設計工具，透過精準的電路分析進一步改善結果品質(Quality of Result, QoR)與正確性。
事實上，目前客製化與特定應用類比產品市場所使用的EDA工具，多半缺乏完整的自動設計功能，因此，對EDA業者而言，將是一展身手、據地為王的大好時機。除益華電腦(Cadence)、新思科技(Synopsys)、明導國際(Mentor Graphics)與捷碼科技(Magma Design Automation)等重量級EDA業者展開布局外，亦不乏許多新創公司投入(圖2)。
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| 資料來源：Ciranova、GSEDA(05/2008) 圖2 現今類比及混合訊號EDA供應商發展情形 |
利用創新演算法 解決製程變異難題
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| 圖3 Solido共同創辦人暨執行長Amit Gupta指出，統計變異是半導體製程持續縮小下，晶片設計良率的最大敵人。 |
成立於2005年的Solido Design Automation，即是看好類比及混合訊號設計EDA的市場需求及成長潛力，計畫以新一代電晶體層級(Transistor-level)設計解決方案，協助類比及混合訊號、客製化數位IC與記憶體設計人員，克服製程變異(Process Variation)的挑戰。
Solido共同創辦人暨執行長Amit Gupta(圖3)指出，隨著半導體製程技術與供應電壓持續縮小，些微的局布或全面性統計變異(Statistical Variation)將使晶片設計良率大打折扣，造成生產力下滑，成本上升。藉由該公司所開發的SolidoSTAT工具，則可為電晶體層級統計設計與驗證帶來最佳解決方案。
據了解，現今設計人員多半僅能採用蒙地卡羅(Monte Carlo)方法來分析製程變異的問題，然而，這種方法只能得到最基本的統計分析能力，無法進一步掌握良率不佳的電路特性，且須耗費冗長時間來決定電路良率與效能間的權衡。
Gupta表示，SolidoSTAT提供一個有效的方法，讓設計人員充分了解製程變異對該晶片設計所造成的影響，進而以最精簡的設計，降低統計變異帶來的衝擊，以提高產品可靠性。
之所以能解決統計變異的問題，主要在於Solido所研發的專利技術，包括統計取樣(Statistical Sampling)、電路描述(Circuit Characterization)與電路增強(Circuit Enhancement)等方法學，可有效發現設計問題並協助設計者找到補償機會，在不過度設計的前提下，克服製程變異的挑戰。
Gupta透露，SolidoSTAT已獲得聯電、高通(Qualcomm)採用，並可與益華、新思及明導等主要電晶體層級設計工具供應商的解決方案相互搭配，進一步提升客戶設計良率與生產力。
長久以來，半導體業者在類比及混合訊號設計領域多是閉門造車，然而，Olsson認為，隨著EDA業者與設計人員更深刻體認類比及混合訊號的重要性後，將可促成雙方之間透過合作、聯盟等方式，來克服日益複雜的設計挑戰，同時為EDA產業帶來全新的成長動力。
