在過去18個(gè)月中，便攜式(和更智能的)手機(jī)、GPS系統(tǒng)和多媒體設(shè)備呈爆炸式增長(zhǎng)，給電子器件供應(yīng)商帶來了難以置信的發(fā)展?jié)摿Α５S著市場(chǎng)機(jī)會(huì)的增加，同樣也給他們帶來了更大的壓力，這些壓力表現(xiàn)在要比以前更快的提供高性能、低功率和可靠解決方案，同時(shí)設(shè)計(jì)尺寸卻越來越小。

這種新的模擬-混合信號(hào)設(shè)計(jì)面臨的挑戰(zhàn)包括越來越短的開發(fā)周期，越來越高的價(jià)格壓力，更小尺寸的代工工藝(可以大批量生產(chǎn)更低成本的芯片)，急劇增大的前端開發(fā)成本，以及對(duì)“一次就做對(duì)”設(shè)計(jì)方法的迫切需要。

正因?yàn)槿绱?，半?dǎo)體公司被迫在單芯片上集成更多的技術(shù)，導(dǎo)致差錯(cuò)率出現(xiàn)的可能性比以前更高。為了證明對(duì)更小尺寸工藝投資的正確性，人們最關(guān)心的是獲得可制造性產(chǎn)品、創(chuàng)建每個(gè)晶圓可生產(chǎn)出足夠多合格器件的設(shè)計(jì)所面臨的多次流片風(fēng)險(xiǎn)。

基于上述原因，半導(dǎo)體公司正面臨著開發(fā)模擬/混合信號(hào)“一次就做對(duì)”方法的挑戰(zhàn)。模擬設(shè)計(jì)對(duì)溫度、噪聲和工藝等變化特別敏感，其敏感性比數(shù)字設(shè)計(jì)要強(qiáng)得多。必須針對(duì)這些變化全面驗(yàn)證這些模擬設(shè)計(jì)，然后經(jīng)過模塊級(jí)表征后在SoC環(huán)境中加以分析。

目前，開發(fā)測(cè)試平臺(tái)、表征設(shè)計(jì)并將設(shè)計(jì)發(fā)放到代工廠的工作是由設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)的。在大多數(shù)情況下，設(shè)計(jì)師各自設(shè)計(jì)不同的模塊，并決定執(zhí)行哪些分析、測(cè)試哪些參數(shù)以及何時(shí)宣布設(shè)計(jì)可以被集成。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)共享很少的IP。由于在模擬設(shè)計(jì)流程中沒有用于檢查各個(gè)階段一致性的標(biāo)準(zhǔn)流程，因此幾乎沒有設(shè)計(jì)IP可以被復(fù)用。

模擬設(shè)計(jì)師決定應(yīng)該遵循哪些參數(shù)，但在流片前的最后幾天內(nèi)，他們沒有時(shí)間重新運(yùn)行所有的分析。因此，只能由工程師決定應(yīng)運(yùn)行哪些測(cè)試子集。

從設(shè)計(jì)師的觀點(diǎn)看，執(zhí)行這些任務(wù)的工具幾乎沒有變化。在非常特殊的情況下，新的SPICE仿真器的執(zhí)行速度可能比傳統(tǒng)工具快3倍、5倍甚至10倍。不過一般來說，它們?cè)谑褂蒙嫌幸欢ǖ尼槍?duì)性，總的仿真時(shí)間并沒有顯著的縮短?？傊茏屧O(shè)計(jì)師顯著提高效率的新工具目前還沒有普及。

那么新的模擬設(shè)計(jì)流程應(yīng)該是什么樣的呢？

一個(gè)統(tǒng)一的模擬/混合信號(hào)設(shè)計(jì)方法該如何幫助當(dāng)前的模擬設(shè)計(jì)師呢？首先也是最重要的是，他們需要一個(gè)基于圖形用戶接口的模擬/混合信號(hào)設(shè)計(jì)驗(yàn)證流程。在某些情況下，許多公司親自開發(fā)這些驗(yàn)證流程，他們通過編譯標(biāo)準(zhǔn)腳本對(duì)流片前的設(shè)計(jì)進(jìn)行徹底測(cè)試。但是，由于他們依據(jù)的是現(xiàn)有的測(cè)試平臺(tái)技術(shù)和仿真技術(shù)，他們注定要失敗，因?yàn)檫@樣做將導(dǎo)致無法克服的流片進(jìn)度延遲。

也許最重要的是，這種統(tǒng)一的模擬方法必須利用高級(jí)工程師的經(jīng)驗(yàn)，才能創(chuàng)建出能被任何設(shè)計(jì)這些模塊的人使用的有效和高效的測(cè)試套件，也就是說，要掌握公司的現(xiàn)有模擬專業(yè)知識(shí)，以便在結(jié)構(gòu)化的、且更正式的方法中得到復(fù)用。這種新的統(tǒng)一模擬技術(shù)必須認(rèn)識(shí)到，在設(shè)計(jì)模式中各種極端變化情況需要在最高效的仿真器上運(yùn)行，自動(dòng)將不同的分析類型應(yīng)用于適當(dāng)?shù)囊?，并深刻理解在流片前的最后幾天中、必須在發(fā)放到代工廠前運(yùn)行的分析子集。實(shí)質(zhì)上，目前是由個(gè)別設(shè)計(jì)師控制著這個(gè)一致性步驟。今后我們需要用工具來監(jiān)視和確保這一任務(wù)的完成。

模擬設(shè)計(jì)師可從中受益，因?yàn)檫@種方法能通過產(chǎn)生更多復(fù)雜的激勵(lì)信號(hào)，增加每次仿真的價(jià)值，從而以提高仿真器的效率，同時(shí)減少對(duì)設(shè)計(jì)任何部分變化進(jìn)行測(cè)試所要求的實(shí)際仿真次數(shù)。如果新的模擬方法采用圖形用戶界面，模擬設(shè)計(jì)師就可以分析和瀏覽復(fù)雜的設(shè)計(jì)與行為問題。

當(dāng)然，這種模擬設(shè)計(jì)方法必須包含數(shù)據(jù)管理和管理監(jiān)督/審查功能。特別是這種統(tǒng)一模擬方法應(yīng)有組織地管理所有數(shù)據(jù)，能夠產(chǎn)生支持所有設(shè)計(jì)測(cè)試環(huán)境特征和結(jié)果的文檔，并允許工程管理者針對(duì)他們的設(shè)計(jì)來獨(dú)立地決定正確的仿真器、波形瀏覽器和代工工藝。這種方法應(yīng)采用強(qiáng)大的調(diào)試環(huán)境對(duì)測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行全面的資格認(rèn)證，并在推出待測(cè)設(shè)備(DUT)(包括標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試設(shè)備的接口)之前進(jìn)行分析。標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試設(shè)備可以用來分析硅片行為，并將仿真結(jié)果關(guān)聯(lián)到實(shí)際探測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)利用這些信息來改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的一致性測(cè)試套件。項(xiàng)目設(shè)計(jì)經(jīng)理需要一種機(jī)制，以便通過觀察分析運(yùn)行狀態(tài)和成功/失敗的結(jié)果來觀察所有設(shè)計(jì)的進(jìn)程。同樣這些項(xiàng)目設(shè)計(jì)經(jīng)理還希望能采用一種設(shè)計(jì)復(fù)用的方法，通過快速修改現(xiàn)有規(guī)范并運(yùn)行指定的測(cè)試集來驗(yàn)證準(zhǔn)備復(fù)用的現(xiàn)有設(shè)計(jì)的適用性。