En el proceso de producción de chips, las herramientas EDA y el diseño de IP no intervienen directamente en la fabricación de los chips. Sin embargo, como primer eslabón en el diseño de chips, el progreso tecnológico de las herramientas EDA y los núcleos IP influye directamente en el ritmo de desarrollo de la industria. Se trata de un eslabón fundamental para el auge de los chips nacionales, y su importancia es comparable a la de las máquinas de litografía.

The "2020 Hard Core China Chip" selection event, hosted by Xinshiye, named by Shenzhen Fubao Group, and sponsored by Mouser Electronics with exclusive gifts, aims to commend outstanding domestic semiconductor companies and encourage domestic companies to increase their research and development efforts on IC products and technologies. In this selection, 6 companies were selected for the "Hard Core Chinese Chip - 2020 Domestic EDA/IP Selection". This article takes stock of the EDA tools and IP design products of the selected companies to provide the market with high-quality domestic chip software selection.

IP RF BLE5.2 de consumo ultrabajo

Empresa propietaria: Ruicheng Core Micro (ACTT)

Este producto es compatible con el protocolo BLE 5.2 y ofrece un factor de ruido (NF) de 6 dB (sensibilidad de -97 dBm) y una potencia de salida de 6 dBm. Su consumo energético es de tan solo 6 mW en recepción y 7 mW en transmisión a 0 dBm. Los chips integrados se fabrican en serie para clientes de renombre mundial y cuentan con garantías de estabilidad y compatibilidad.

Competitividad de precios: Este producto se basa en tecnología CMOS y no requiere procesos ni dispositivos especiales como DNW. Su diseño utiliza 1P5M y ocupa tan solo 0.5 mm². Tras integrar este producto, los clientes obtendrán ventajas competitivas significativas en costes de mercado.

Innovación tecnológica: El producto adopta una arquitectura de diseño innovadora con balun integrado y no requiere una red de adaptación de resistencias externa. Al tiempo que garantiza un alto rendimiento y un bajo consumo de energía, se ha convertido en el IP BLE más pequeño del sector.

Servicio al cliente: Gracias a la amplia experiencia de ACTT en servicios de IP y su tecnología de IP de bajo consumo, podemos ofrecer a nuestros clientes soluciones completas de IP BLE. Además del kit de diseño completo de IP BLE, ACTT ofrece migración de procesos y personalización de productos BLE. Asimismo, colaboramos con BLE para proporcionar un paquete de servicios que incluye soporte técnico para la pila de protocolos y el software de aplicación. La IP analógica de bajo consumo, la IP eNVM y la IP de interfaz de ACTT, junto con la IP BLE, conforman una solución de IP basada en plataforma compatible con diversas arquitecturas de CPU. Los clientes pueden seleccionar y personalizar estas IP para definir rápidamente las especificaciones que necesitan. Gracias a la experiencia de ACTT en integración de sistemas, podemos reducir significativamente los riesgos de diseño, ahorrar costes de desarrollo y acortar el tiempo de comercialización.

Ventas en el mercado: Durante muchos años, hemos suministrado de forma continua IP BLE a clientes para envíos en tecnología de 55 nm, brindando soporte a importantes clientes nacionales e internacionales. La IP BLE diseñada en tecnología de 40 nm fue adoptada por los clientes inmediatamente después de su lanzamiento. Asimismo, hemos colaborado con clientes y comenzado el diseño de la tecnología de 28 nm.

Gowin Yunyuan? Herramienta de síntesis lógica de software GowinSynthesis1.9.6

Empresa propietaria: Gowin Semiconductor

Gowin Yunyuan? La herramienta de síntesis lógica de software GowinSynthesis1.9.6 admite la entrada de diseño mixto Verilog/SystemVerilog y VHDL, admite el diseño a escala ultra grande y proporciona soluciones de síntesis física FPGA líderes en la industria, mejorando la calidad de los resultados integrales en un 10 % y la eficiencia general en un 20 %;

Competitividad de precios: Actualmente, al comprar chips FPGA de Gowin, se proporciona gratuitamente una licencia para herramientas integrales de alto rendimiento;

Innovación tecnológica: Herramientas EDA de producción totalmente nacional, cuyo rendimiento supera al de productos similares de marcas de renombre internacional, proporcionando excelentes soluciones integrales HDL para el diseño de lógica programable compleja;

Servicio al cliente: En combinación con el software de diseño Gowin Yunyuan, fácil de usar y depurar, Gowin proporciona soporte técnico original para garantizar la calidad del servicio al cliente;

Ventas en el mercado: Desde su lanzamiento con el software Gowin Yunyuan 1.9.0 (febrero de 2019), GowinSynthesis ha sido ampliamente reconocido por los clientes en cuanto a calidad de compilación y experiencia de usuario. GowinSynthesis se ha convertido en la herramienta integral por defecto para el desarrollo de toda la gama de chips FPGA de Gowin.       

Procesador multinúcleo Huaxia Core de 64 bits IP GPTX2 CPU

Empresa propietaria: Huaxia Chip

La CPU GPTX2 es la propiedad intelectual de un procesador multinúcleo de Huaxia Core, con derechos de propiedad intelectual totalmente independientes. Admite clústeres de procesadores desde un solo núcleo hasta cuatro núcleos de CPU GPTX2. El núcleo de la CPU GPTX2 es un procesador superescalar de 64 bits basado en la arquitectura RISC. Cuenta con una canalización de 3 emisiones altamente optimizada y admite predicción de bifurcaciones híbridas y ejecución con adivinación fuera de orden. El banco de registros no uniforme permite que la canalización superescalar funcione a velocidades de reloj más altas. Gracias a la tecnología de compilación, puede acelerar muchos componentes funcionales del procesador.

La arquitectura GPTX2 se basa en un diseño de proceso avanzado y ofrece un rendimiento y una eficiencia energética líderes en la industria. Es ideal para aplicaciones de computación paralela de alto rendimiento en campos embebidos como sistemas de conducción asistida (ADAS), robótica, realidad aumentada/virtual (AR/VR), monitorización inteligente y computación perimetral.

AGP2122 NB-IOT/GNSS Transceptor RFIP

Empresa propietaria: Xingjixingyuan

El AGP2122 es el primer transceptor RFIP de modo dual 5G NB-IOT/GNSS con autorización comercial exitosa a nivel nacional, desarrollado de forma independiente por Xingjiexingyuan. Presenta las siguientes innovaciones:

1. Admite el modo dual NB-IOT/GNSS, es compatible con el estándar 3GPP R15 FDD, admite la banda de frecuencia FDD estándar R15 y admite las frecuencias de navegación GNSS (L1, B1, E1);

2. Adoptar un receptor de FI baja y una estructura de transmisor polar (transmisor polar) para lograr un diseño de consumo de energía ultrabajo;

3. El filtro de paso bajo y el VGA del canal de recepción y del canal de transmisión adoptan la multiplexación por división de tiempo para ahorrar área de chip, simplificar enormemente el diseño del circuito y reducir el costo;

4. Tanto el transceptor como los canales del transceptor admiten la calibración de amplitud IQ y el balance de fase para mejorar la supresión de la imagen de recepción y reducir el EVM de transmisión.

5. Integre un amplificador de potencia de alta linealidad para reducir los costos de aplicación del sistema.

6. Integre DCXO para reducir los costos de aplicación del sistema.

El consumo de energía en recepción del AGP2122 es solo el 60 % del de RFIP similares, y su área es solo el 70 % de la de RFIP similares. Actualmente, es el único transceptor RFIP de modo dual 5G NB-IoT/GNSS en China que integra un amplificador de potencia CMOS de 23 dBm. Ha sido autorizado con éxito para clientes nacionales de renombre y para el mercado europeo, con más de un millón de unidades enviadas en producción en masa.

Procesador RISC-V Xinlai serie 600

Empresa propietaria: Xinlai Technology

Los procesadores RISC-V de la serie 600 de Xinlai han sido desarrollados y diseñados de forma totalmente independiente por el equipo local de Xinlai Technology. Al igual que los productos anteriores, están construidos con un código Verilog robusto de nivel empresarial, que permite un seguimiento y reinicio completos para garantizar la fiabilidad y la seguridad de los usuarios. Orientados al control en tiempo real de la computación perimetral AIoT y a aplicaciones integradas de alto rendimiento que requieren compatibilidad total con el sistema operativo, son adecuados para escenarios de aplicación como inteligencia artificial, almacenamiento, televisores inteligentes y pasarelas de banda ancha.

actuación:

Soporte RV64IMACFDP

Admite el modo de usuario y PMP.

Admite multiplicación y división por hardware.

Caché de instrucciones (I-Cache) configurable de cualquier tamaño, con función ECC.

Caché de datos configurable (D-Cache) de cualquier tamaño, con función ECC.

ILM y DLM configurables de cualquier tamaño para mejorar el rendimiento y el rendimiento en tiempo real.

Interfaz de comandos configurable definida por el usuario

Interfaz de diseño externo privada AHB-Lite configurable

Interfaz esclava configurable

Interfaz de E/S rápida y configurable

Impulso de sincronización configurable

MMU configurable

Unidad DSP SIMD configurable

Unidad de punto flotante de precisión simple de hardware configurable

Modo de supervisión configurable y entorno de ejecución confiable (TEE)

La puntuación de rendimiento estándar de Dhrystione es de 1.7 DMIPS/MHz.

La puntuación de CoreMark en ejecución es de 3.03 CoreMark/MHz.

Apoyo ecológico blando:

Los procesadores de la serie 600 son totalmente compatibles con la plataforma de software Nuclei (NMSIS). NMSIS es una capa de abstracción de hardware independiente del fabricante, definida para los procesadores RISC-V de Nuclei Technology. Define una interfaz de herramientas común y proporciona soporte continuo para dispositivos de procesador, así como una API de interfaz de acceso de software sencilla para procesadores y periféricos. La adopción del marco NMSIS puede mejorar significativamente la reutilización del software de aplicación, reducir el tiempo de aprendizaje de los desarrolladores de microprocesadores RISC-V y acortar el tiempo de comercialización de nuevos productos basados ​​en la IP del núcleo.

Nuclei SDK is a software development kit specially developed for SoC based on Xilai Technology's Nuclei processor core. Nuclei SDK is developed based on NMSIS and provides all functions on NMSIS, including NMSIS-Core, NMSIS-NN, and NMSIS-DSP. Nuclei SDK provides bare-metal and real-time operating system (FreeRTOS, μC/OS-II) development environments.

Compatibilidad con la cadena de herramientas:

Si bien Xinlai Technology proporciona depuradores completos para Nuclei Studio y Hummingbird, actualmente ofrece soporte completo para las herramientas Embedded Studio y J-Link de SEGGER; la herramienta de desarrollo y el depurador TRACE32® de Lauterbach; y el entorno de desarrollo y las herramientas de depuración de IAR.

Kit de evaluación FPGA:

Xinlai Technology ha personalizado una placa de desarrollo de hardware específica y un depurador JTAG específico basado en la FPGA Xilinx XC7A200T para que los usuarios de la serie 600 puedan trasplantar rápidamente productos de núcleo de procesador y prototipos de SoC de MCU compatibles.

¿El ANX2403 incorpora DisplayPort Full HD de ultrabajo consumo?

1.4(eDP) Controlador de temporización (TCON)

Empresa propietaria: Analogix Silicon Valley

El ANX2403 es el resultado de la amplia experiencia de Analogix en procesos de bajo consumo, tecnología táctil integrada y tecnología de alto rango dinámico (HDR). Su consumo energético es, con diferencia, el más bajo del sector. No solo mejora el rendimiento de la imagen, sino que también permite un diseño de marco delgado, lo que reduce los costes para los fabricantes de paneles y, además, los hace más finos y ligeros.

Este controlador TCON es el controlador de temporización eDP Full HD de menor consumo energético de la industria, gracias a su tecnología de proceso de 28 nm que reduce el consumo de energía a 60 Hz Full HD a tan solo 60 mW. Su consumo es un 35 % inferior al de la tecnología de proceso de 40 nm y más de un 50 % inferior al de la tecnología de proceso de 55 nm, lo que lo convierte en el controlador de temporización con menor consumo energético del sector. Además, el ANX2403 también es compatible con las tecnologías LRR (Low Fresh Rate) y PSR2 de Intel, lo que permite reducir aún más el consumo. La implementación de un bajo consumo energético tiene múltiples dimensiones, siendo la mejora de la tecnología de proceso la de mayor impacto.

In addition, we have also brought further reduction in power consumption to the system through PSR. PSR is a self-refresh technology. With the support of this technology, there will be a buffer inside TCON to maintain image display, without the need to receive video data from the front end. If it is a still image, the GPU can enter a low-power state and the eDP main link is closed; even if it is a dynamic image, there may still be multiple frames with unchanged content, so power consumption can also be saved. The later PSR2 further implemented the transmission of only the modified picture area, that is, selective transmission.

Además del mejor rendimiento en consumo de energía que brindan el proceso mencionado anteriormente y PSR, "hay otro punto, la velocidad de transmisión de DisplayPort es relativamente alta. ANX2403 usa eDP 1.4; en la implementación de eDP, Silicon Valley Analog Devices tiene algunos secretos únicos para lograr un bajo consumo de energía, por lo que ya sea 55 nm o 28 nm, podemos mantener un consumo de energía menor que el de la competencia.

Núcleo IP eFPGA eLinkSeas 06

Empresa propietaria: Zhongke Yihaiwei

eLinkSeas adopta una estructura de unidad lógica LUT4 rentable, que admite un rango de integración típico de 640 a 92 000 unidades lógicas. Integra una unidad de memoria de bloques programable BRAM de 4 Kbit, que permite implementar diversos tipos de RAM, ROM y Shift con diferentes modos de ancho de bits y diferentes modos de reloj. Los registros y la FIFO integran recursos de procesamiento de señal digital (DSP), que admiten operaciones de multiplicación, suma, resta, acumulación y suma de 9×9, 18×18 y 36×36. Ofrece una densidad de pines flexible según las necesidades. La densidad de pines típica es de 240 pares de pines de entrada y salida a 1000 LUTs, la corriente de reposo típica es de tan solo 0.3 mA a 1000 LUTs y la frecuencia de reloj puede alcanzar más de 500 MHz. En comparación con los productos más avanzados del mismo nodo de las principales empresas extranjeras, se sitúa muy por delante en aspectos como la densidad de pines, el consumo de energía, los servicios de diseño personalizado y la flexibilidad de integración.

Competitividad de precios: En comparación con los productos de núcleo IP correspondientes de los principales proveedores extranjeros de eFPGA, el precio es inferior a 1/4.

Innovación tecnológica: El primer núcleo IP eFPGA basado en tecnología nacional avanzada y la primera tecnología de compilación independiente "definida por el usuario para escala de matriz/recursos de computación" (con múltiples solicitudes de patentes de invención y derechos de autor de software en China). Permite personalizar y generar rápidamente núcleos IP FPGA integrados con diferentes recursos, tamaños y formas físicas según las necesidades de las distintas aplicaciones de usuario, cubriendo así la brecha existente en el procesamiento independiente de eFPGA en China y estableciendo un referente para los productos de núcleos IP eFPGA de producción nacional.

Servicio al cliente: Contamos con tecnología de compilación de software y hardware eFPGA madura. Bajo ciertas especificaciones, podemos proporcionar a los usuarios de SoC el GDS requerido y los archivos relacionados en un plazo de 1 a 2 meses, significativamente menor que el ciclo de diseño de 3 a 6 meses de los productos de referencia extranjeros. Además, gracias a nuestras ventajas técnicas, podemos ofrecer a los usuarios módulos de circuitos programables personalizados y soluciones completas a nivel de "diseño-transistor-circuito-sistema" para diferentes necesidades de aplicación, como núcleos IP reforzados para requisitos de alta fiabilidad, núcleos de aceleración de operaciones de convolución para aprendizaje profundo, módulos de aceleración de operaciones matriciales para procesamiento de señales de datos de alto rendimiento, etc. Brindamos soporte al desarrollo integrado de los clientes durante todo el proceso y somos reconocidos como "el proveedor de IP eFPGA más estandarizado de China" por nuestros clientes.

Ventas en el mercado: El núcleo IP eFPGA de eLinkSeas ha sido autorizado para numerosas unidades de usuario de SoC nacionales, proporcionándoles soluciones completas integradas. Muchos de los chips SoC estarán listos para su fabricación a finales de este año o a mediados del próximo. Se estima, de forma conservadora, que las ventas anuales del núcleo IP superarán los 10 millones de unidades.

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