TESDA 的願景與使命

公司願景


半導體產業在摩爾定律的推動下,歷經了將近5
0年的精進與光輝燦爛不過目前我們似乎已看到了它的極限然而,矽基半導體技術在可預見的未來依然會是主流,因此除了摩爾定律外,還須要有其他方法來推進SoC的整體表現。TESDA有鑒於此,便有了研發驗證流程自動化與架構層級優化技術的構想 

特分為以下幾點來加以說明: 

    1. 現今先進製程投片費用昂貴,而摩爾定律的前進亦日趨困難,加上Dennard`s law預測的power scaling因漏電和散熱的問題也已在2005年左右便終止。因此,電子系統與IC設計廠商都難如過去一般,僅倚賴製程的演進就能取得晶片在效能、功耗及成本上的優勢進而帶來晶片產品之競爭力。於是業界紛紛討論其他優化未來電子系統設計的可能性,如異質整合 (Heterogeneous Integration)新的材料系統(GaN、SiC、MRAM、RRAM……等)、或依據場景及演算法來優化的應用場域特定系統單晶片(Domain Specific SoC, DSSoC)。雖然論述眾多,但SoC level verification以及架構層級優化技術,在業界仍是一個沒有完全被解決的問題。
    2. SoC設計,在經過業界這二十年來的努力,已多是基於可重複使用IP的堆叠、再加上公司核心軟硬體技術相關的一部份設計。換言之,SoC設計的複雜度雖然還是呈現指數級的高速增長, 但和驗證、架構探索空間相較起來,其所需資源其實並沒有增加那麽地快速。底下附圖2,說明了目前DV的需求量比IC設計師要大的趨勢!
      Fig.2 More Verification Engineers vs Design Engineers
    3. 當前慣用的RTL設計,也許可以針對目前的設計達到準確的模擬結果,但是其模擬所需的資源和時間卻十分龐大,龐大到使整個系統的完整模擬幾乎為不可能。因此,產品在推出時程的壓力下,常常就只能在有限驗證結果完成前便推出,以致計劃風險相對提高。由於RTL逐漸無法滿足日益複雜的晶片設計,因此設計與驗證在架構層級的優化(即軟硬體協同優化)便更加迫切與重要,其重要性可由一些大公司系統設計模式的改變而瞧出端倪。例如:FB、Apple、Google、Tesla、Microsoft、Amazon、阿里巴巴華爲等,它們的系統設計已不再滿足於市面上的標準晶片,而是需要搭配自己的算法和服務來設計專用晶片。而晶片因客製化的需求使得驗證的複雜性不斷提高,以致目前慣用的RTL顯得力有未逮。
    4. 綜合上面所述,再次說明更高抽象層級的電子系統層級(ESL, Electronic System Level)設計就成為IC設計方法的可能救世主。我們希望驗證時,能在較高抽象層級中,先做軟硬體協同設計與優化,在不同使用場景及其限制下,針對成本功耗效能安全性及可靠度的探索,做出分析與取捨後,找到可能的最佳目標系統架構,再進行細節設計。這個方法論從Gary Smith在2000年左右開始推動後,經過業界努力,也提出了IEEE1666的SystemC標準,使軟硬體可在同一個語言(C++)框架下做統一的描述。基於這個標準,EDA公司推出了一些系統架構模擬工具,如Synopsys PA (Platform Architect), 或Cadence Xcelium等。不過,從Gary Smith提倡以來,至今已超過20年,這個設計方法仍然不是很流行,原因是什麽呢?除了在DARPA ERI中提到“Enabl[ing] better hardware-software co-design and intelligent scheduling of applications and data on a heterogeneous processor, … is a time-consuming, hand-tuned exercise.”(也就是說,還缺乏自動化的架構合成工具!)外,TESDA在研究過程中還發現了另一個重要原因,那就是其由上而下的電子系統架構設計方法論,與目前通用由下而上用IP堆砌SoC的設計方法論所建立起的龐大基礎,有許多不相容的地方。例如,SystemC模型和RTL IP的一致性(equivalence)上層系統模型的準確度、High Level Synthesis 工具不成熟的考慮,都讓許多電子系統設計公司望之卻步。 

因此,TESDA認爲真正可以比較容易推動架構設計的方法論,應該是以現行由下而上的方法論爲基礎然後往上構築。在此同時,TESDA也確信,必須把設計和驗證的抽象層級拉高到SoC架構層級而避開IP、RTL層級細節的驗證,才有辦法在有限時間内確保SoC設計的正確性。因此投入更多的自動化技術在SoC層級的驗證及架構探索將是未來不可避免的趨勢! 

這是TESDA創業的動機與構想,也是TESDA目前專注與努力的方向。 

 

使命

專注於電子系統和 SoC 層級設計驗證自動化技術,以優化系統級驗證流程並成爲產業領導者。