渡過景氣谷底 EDA市場能否再創成長高峰？

新電子科技雜誌 / 陳燕儀•陳玉鳳 - 2002年10月

所謂「工欲善其事，必先利其器」，在IC設計過程中，電子設計自動化(Electronics Design Automation, EDA)工具可說是IC設計人員的最佳幫手，從EDA的技術與市場演進不難看出整個半導體產業的變化。在半導體景氣谷底的2001年，EDA產業仍舊逆勢成長。根據EDA聯盟市場統計部(MSS)公佈的報告顯示，EDA產業2001年第四季營業收入創下10.46億美元的紀錄。MSS指出，EDA產業營業收入連續七季都超過了9億美元，統計2001年全年，EDA產業全球營業收入為40億美元，比2000年成長了6%。然而，MMS日前也估計，EDA產業2002年第一季營收9.62億美元比2001年同期的9.89億美元微幅下降3%，這是由於EDA產品、維修和半導體IP的收入成長也不足以抵銷在營業收入上超過40%的大幅下降，因此導致了第一季整體收入的下降。究竟隨著半導體市場與製程的演進、IC設計流程的改變，未來EDA市場將如何發展？

Synopsys與Avant!合併 提供更完整的EDA工具

針對IC設計的趨勢，EDA廠商新思科技(Synopsys)研發副總鄭介廉表示，隨著摩爾定律的持續發揮作用，現今電晶體的數目越來越多，甚至2,000萬個電晶體已是稀鬆平常之事。也因此，間距的大幅縮減便容易對電容造成影響，此外，對於fundamental design及timing design而言亦是越來越艱鉅的挑戰。

而相對於IC設計而言，EDA軟體工具的需求產生速度更快，且必須先一步全面考量到timing的選擇、Physical Complier的使用等，測試軟體的發展亦是重點之一，必須添加硬體以提升測試的效率。再者，EDA工具廠商面臨的挑戰，還包括必須就系統整體進行考量。從系統層次以降，到RTL，再到軟體層次，所要考量的角度較以前寬廣許多。目前Synopsys能提供從系統層次(System Level)到實體層次(Physical Level)的EDA工具。

為求提供客戶更完整的EDA工具，Synopsis在今年6月正式和Avant!正式合併。鄭介廉表示，在Avant!的Milkway基礎上，結合Avant!的Routing和Synopsys的Physical Complier，經由結合雙方所長能提供IC設計工程師更方便的設計環境。鄭介廉並指出，由於過去沒有共通的資料庫，因此目前正在進行資料庫的整合，預計在明年完成。

此外，鄭介廉強調，Synopsys的客戶並不侷限於IC設計公司，亦含括晶圓製造廠，在EDA工具的提供上，更會全面考量晶圓廠的需求，例如晶圓廠的90奈米製程，亦是Synopsys研發EDA工具的鎖定重點。

Mentor加強與晶圓製造廠合作 致力SoC驗證

明導國際(Mentor Graphics)台灣分公司總經理茅華(圖1)表示，EDA產業主要客戶的客戶來源是IC設計公司與晶圓製造廠，雖然去年受到全球景氣重挫的影響，晶圓代工業因此元氣大傷，但因為台灣IC設計產業仍持續成長，因此Mentor在去年的表現持平，而隨著景氣的逐步回昇，預估Mentor今年將有明顯成長。

茅華表示，雖然在EDA營收方面，晶圓製造廠佔的比重不如IC設計公司多，但其帶來的間接收益卻比直接收益還高。因此Mentor今年特別成立了Fundry Team，以促進與台積電、聯電兩大晶圓代工廠合作。

隨著深次微米時代的來臨，IC設計功能愈來愈多，而晶片的尺寸卻愈做愈小，因此IC設計過程中，顯現愈來愈多過去不重視的問題。茅華表示，根據一份研究報告指出，現在的IC設計流程中，最容易發生錯誤的階段就在於驗證(Verification)，而Mentor近來也推出許多SoC驗證的解決方法，加強軟、硬體的整合。去年在新竹成立的SoC驗證中心已成功地幫助一些客戶完成設計，目前也參加政府推動的「矽島計劃」，拓展其功能。

針對IC設計前、後段整合的話題，茅華認為，從數位訊號設計來看，前、後段整合確實是一個趨勢，這也是為什麼新思與Avant!合併，現在其他廠商要進入這塊領域確實有困難。而Mentor要做的是幫助客戶進入類比／混合訊號設計，因為進入SoC時代後，基礎設計已不再是問題，許多IC設計公司面臨如何將analog block、RF block放進來，而Mentor要幫客戶確保這些功能正常運作，因此在analog signal著力最深，希望把類比訊號設計做得更自動化。例如Mentor與台積電推出一套可立刻使用的類比設計套件，搭配Mentor的類比與混合信號晶片設計流程環境，提供混合信號電晶體階層設計的必要組件，可讓使用台積電先進技術的工程師立即發展、模擬和驗証電路設計。

用Physical synthesis解決時序收斂問題

專攻Synthesis的美商穎想科技(Incentia)分公司經理于長艷(圖2)表示，隨著製程的先進，IC設計上最大的問題之一是時序收斂(timing closure)。藉由Physical synthesis一次整合並完成傳統logic synthesis、placement及optimization是有其必要的。Incentia目前的DesignCraft Pro就是一種physical synthesis產品。至於是否需要從頭到尾全部整合成單一工具，她認為這只是一種選擇，但並非必要。原因很多，例如很多公司並非COT的flow，所以單一整合的工具並不適用。又如單一整合工具是否從頭到尾都是最佳品質，如果不是的話，單一整合的工具只會產生次等的效能結果。EDA的vertical implemtation牽涉到非常廣泛的domain技術及知識。每一段最好的技術常常是來自不同的公司。做好介面的標準化，讓不同供應商的工具在合理的stages順利相通。將會提供客戶更多的選擇並適應他們的需求。

結合美國技術、台灣製造力與大陸市場

近年來，由於亞太地區致力發展IC設計產業，該地區的EDA市場也連帶成長快速。專業EDA工具代理商翊傑科技總經理蘇進成(圖3)表示，由於北美IC產業成本過高，競爭力相對降低，2002年以來北美地區倒閉的公司多達上百家。因此，IC設計產業的版圖逐漸由北美轉移到亞太地區，而由於EDA產業深受IC設計產業的影響，故其重心亦跟隨移轉到亞太地區。但基本上北美仍位居IC設計產業的領導地位，專攻高階先進技術的領域。

依目前情勢看來，北美保持先進技術(Technology)的領先，台灣擁有製造技術(Manufacturing)與成本的優勢，大陸則存在著廣大的市場需求(Market)。蘇進成認為，藉由引進北美先進技術，於台灣製造生產，再滿足大陸的龐大市場需求，將是達到三贏的策略。

最後，針對EDA的重要性，借用Synopsys的用語來加以說明，「身為半導體產業的DNA，由EDA所建構的區塊，提供了電子技術整體基因架構的基礎。對產業而言，EDA是不可或缺的，因為我們每人每天都會使用到。就如人眼看不到DNA一般，我們看不到EDA，但它卻是我們日常使用的每一種電子產品中的實質元素。」