它的地位堪比光刻机!国内EDA/IP领域的“先锋”是谁?
2022-03-16 323

在芯片生产过程中,EDA工具和IP设计并不涉及芯片的实际生产制造。然而,作为芯片设计领域的第一环,EDA工具/IP内核的技术进步直接影响着芯片产业的发展速度。它是国产芯片崛起过程中极其关键的一环,其重要性堪比光刻机。


由新时业主办、深圳富宝集团冠名、贸泽电子赞助并提供专属礼品的“2020中国芯片核心企业”评选活动,旨在表彰国内优秀的半导体企业,并鼓励国内企业加大对集成电路产品和技术的研发投入。本次评选共评选出6家企业入选“2020中国芯片核心企业——国内EDA/IP精选”。本文将对入选企业的EDA工具和IP设计产品进行盘点,为市场提供高质量的国产芯片软件选择。


超低功耗 BLE5.2 RF IP




所属公司:瑞城核心微电子(ACTT)


本产品支持BLE5.2协议,可实现6dB的噪声系数(-97dBm灵敏度)和6dBm的输出功率。功耗低至接收功率Rx=6mW,发射功率Tx=7mW(0dBm)。该芯片产品已由世界一流客户量产,在产品稳定性和兼容性方面均有充分保障。


价格竞争力:本产品基于CMOS技术,无需DNW等特殊工艺或特殊器件。整个设计仅需1P5M芯片,面积低至0.5mm²。集成本产品后,客户在市场成本方面将获得极具竞争力的优势。


技术创新:该产品采用创新设计架构,内置平衡-不平衡转换器(Balun),无需外部电阻匹配网络。在保证高性能和低功耗的同时,使其成为业内最小的BLE IP。


客户服务:凭借ACTT多年积累的IP服务经验和低功耗IP技术,可为客户提供完整的BLE IP解决方案。除了完整的BLE IP设计套件外,ACTT还可提供BLE工艺迁移和产品定制服务,并与BLE合作伙伴提供协议栈技术支持和应用软件支持等一揽子服务。ACTT的低功耗模拟IP、eNVM IP和接口IP,与BLE IP共同构成支持多种CPU架构的平台型IP解决方案。客户可根据自身需求选择和定制这些IP,快速形成所需的技术规范。凭借ACTT丰富的系统集成经验,可大幅降低设计风险,节省开发成本,并缩短产品上市时间。


市场销售:多年来,我们持续向客户提供55nm工艺的BLE IP,支持国内外众多重要客户。基于40nm工艺设计的BLE IP一经推出便被客户广泛采用。同时,我们也已开始与客户合作,推进28nm工艺的设计工作。

 


Gowin Yunyuan?软件逻辑综合工具 GowinSynthesis 1.9.6




所属公司:高文半导体

 

高文云源?软件逻辑综合工具 GowinSynthesis1.9.6 支持 Verilog/SystemVerilog、VHDL 混合设计输入,支持超大规模设计,并提供业界领先的 FPGA 物理综合解决方案,综合结果质量提高 10%,整体效率提高 20%;


价格竞争力:目前购买高文FPGA芯片,即可免费获得高性能综合工具的许可证;


技术创新:完全自主研发的EDA工具,其性能超越国际知名品牌同类产品,为复杂的可编程逻辑设计提供卓越的HDL综合解决方案;


客户服务:结合高文云源设计软件,易于使用和调试,高文提供原有技术支持,以确保客户服务质量;


市场销售情况:自 GowinSynthesis 与 Gowin 云源软件 1.9.0 版本(2019 年 2 月)一同发布以来,其编译质量和用户体验已获得客户的广泛认可。GowinSynthesis 已成为 Gowin 全系列 FPGA 芯片开发的默认综合工具。       


华夏酷睿64位多核处理器IP GPTX2 CPU




所属公司:华夏芯片


GPTX2 CPU是华夏核心自主研发的多核处理器IP,拥有完全自主知识产权,支持从单核到四核GPTX2 CPU集群。GPTX2 CPU核心是一款基于RISC架构的64位超标量处理器,采用高度优化的三发射流水线,支持混合分支预测和乱序执行。非统一寄存器文件使得超标量流水线能够以更高的时钟频率运行。借助编译器技术,它可以加速处理器的多个功能组件。


GPTX2架构基于先进的工艺设计,提供业界领先的性能和能效比。它适用于嵌入式领域的高性能并行计算应用,例如高级驾驶系统(ADAS)、机器人、增强现实/虚拟现实(AR/VR)、智能监控和边缘计算。


AGP2122 NB-IoT/GNSS 收发器 RFIP



所属公司:兴吉兴源


AGP2122是邢捷星源自主研发的首款在国内成功获得商用授权的5G NB-IoT/GNSS双模收发器射频集成电路(RFIP)。它具有以下创新点:


1. 支持 NB-IOT/GNSS 双模,兼容 3GPP R15 FDD 标准,支持 R15 标准 FDD 频段,支持 GNSS 导航频率(L1、B1、E1);


2. 采用低中频接收机和极化发射机结构(极化发射机)实现超低功耗设计;


3. 接收通道和发送通道的低通滤波器和VGA采用时分复用,节省芯片面积,大大简化电路设计,降低成本;


4. 收发器和收发器通道均支持 IQ 幅度和相位平衡校准,以改善接收镜像抑制并降低发射 EVM。


5. 集成高线性度功率放大器,以降低系统应用成本。


6. 集成 DCXO 以降低系统应用成本。


AGP2122的接收功耗仅为同类射频集成电路(RFIP)的60%,面积仅为同类RFIP的70%。它是目前国内唯一一款集成23dBm CMOS功率放大器的5G NB-IoT/GNSS双模收发器RFIP。该产品已成功获得国内知名客户和欧洲市场的授权,量产出货量超过百万片。

 


鑫来600系列RISC-V处理器



所属公司:新来科技有限公司


鑫来600系列RISC-V处理器由鑫来科技自主研发设计。与以往产品一样,该系列处理器采用稳健的企业级Verilog代码构建,可完全追溯和复位,确保用户使用的可靠性和安全性。该系列处理器面向AIoT边缘计算的实时控制以及需要完整操作系统支持的高性能嵌入式应用,适用于人工智能、存储、智能电视、宽带网关等应用场景。

 

性能:

支持 RV64IMACFDP

支持用户模式和 PMP

支持硬件乘法和除法

可配置的任意大小的指令缓存(I-Cache),带ECC功能

可配置的任意大小的数据缓存(D-Cache),带ECC功能

可配置任意规模的ILM和DLM,以提高性能和实时性能

可配置的用户自定义命令接口

可配置的 AHB-Lite 私有外部设计接口

可配置从接口

可配置的快速 I/O 接口

可配置的定时提升

可配置MMU

可配置SIMD DSP单元

可配置硬件单精度浮点单元

可配置的监控模式和可信执行环境 (TEE)

Dhrystione 标准运行分数是 1.7DMIPS/MHz

CoreMark 运行得分是 3.03CoreMark/MHz


软性生态支持:

600系列处理器完全支持Nuclei软件平台NSP(Nuclei软件平台)。NMSIS是专为Nuclei Technology RISC-V处理器定义的独立于厂商的硬件抽象层。它定义了一个通用的工具接口,提供持续的处理器设备支持,以及一个用于处理器和外设的简单软件访问接口API。采用NMSIS框架可以显著提高应用软件的复用性,缩短RISC-V微处理器开发人员的学习时间,并加快基于核心IP的新产品上市速度。


Nuclei SDK 是一款专为基于西来科技 Nuclei 处理器内核的 SoC 开发的软件开发工具包。Nuclei SDK 基于 NMSIS 开发,并提供 NMSIS 的所有功能,包括 NMSIS-Core、NMSIS-NN 和 NMSIS-DSP。Nuclei SDK 提供裸机和实时操作系统(FreeRTOS、μC/OS-II)开发环境。


工具链支持:

虽然新来科技提供完整的 Nuclei Studio 和 Hummingbird 调试器,但目前它还完全支持 SEGGER 的 Embedded Studio 和 J-Link 工具;Lauterbach 的开发工具和 TRACE32® 调试器;以及 IAR 的开发环境和调试工具。


FPGA评估套件:

欣来科技基于 Xilinx XC7A200T FPGA 定制了专用硬件开发板和专用 JTAG 调试器,以便 600 系列用户可以快速移植处理器内核产品和配套的 MCU 原型 SoC。

 

ANX2403 超低功耗全高清嵌入式 DisplayPort?

1.4(eDP)时序控制器(TCON)



所属公司:Analogix Silicon Valley


ANX2403 是 Analogix 在低功耗工艺、单元内触控技术和高动态范围 (HDR) 技术方面综合实力的结晶。其功耗远低于业界其他产品。它不仅提升了图像性能,还实现了超薄边框设计,这不仅降低了显示面板制造商的成本,也使面板更加轻薄。


这款TCON是业界功耗最低的全高清eDP时序控制器,采用28nm工艺,将全高清60Hz的功耗降低至60mW。其功耗比40nm工艺低35%,比55nm工艺低50%以上,是业界功耗最低的时序控制器。此外,ANX2403还支持英特尔的低刷新率(LRR)和PSR2,可进一步降低功耗。低功耗的实现涉及多个方面,其中工艺技术的改进最为关键。


此外,我们还通过PSR技术进一步降低了系统功耗。PSR是一种自刷新技术。借助这项技术,TCON内部会有一个缓冲区来维持图像显示,无需从前端接收视频数据。如果是静态图像,GPU可以进入低功耗状态,eDP主链路也会关闭;即使是动态图像,也可能存在多个内容不变的帧,因此也能节省功耗。后续的PSR2进一步实现了仅传输修改后的画面区域,即选择性传输。


除了前面提到的工艺和PSR带来的更佳功耗性能之外,“还有一点,DisplayPort的传输速度相对较高。ANX2403采用eDP 1.4——在eDP的实现方面,硅谷Analog Devices公司拥有一些独特的低功耗秘诀,因此无论是55nm还是28nm工艺,我们都能保持比竞争对手更低的功耗。”

 

eLinkSeas 06 eFPGA IP 核



所属公司:中科亿海威


eLinkSeas采用高性价比的LUT4逻辑单元结构,典型集成范围为640至92,000个逻辑单元。它集成了一个基于4Kbit的可编程块存储器(BRAM)单元,可实现各种类型的RAM、ROM和移位功能,并支持不同的位宽模式和时钟模式。寄存器和FIFO集成了数字信号处理(DSP)资源,支持9×9、18×18和36×36的乘法、加法、减法、累加和求和运算。它可根据需求提供灵活的引脚密度。典型引脚密度为240对输入/输出引脚(1000个LUT),典型静态电流低至0.3mA(1000个LUT),时钟频率可达500MHz以上。与国外领先企业同节点的先进产品相比,eLinkSeas在引脚密度、功耗、定制设计服务和集成灵活性等方面均遥遥领先。


价格竞争力:与国外领先的 eFPGA 供应商的相应 IP 核产品相比,价格不到 1/4。


技术创新:首款基于国内先进技术的eFPGA IP核,以及首款自主研发的“阵列规模/计算资源用户自定义”编译技术(已申请多项中国发明专利和软件著作权)。该技术能够根据不同的用户应用需求,快速定制生成具有不同资源、布局物理尺寸和形状的嵌入式FPGA IP核,填补了我国自主制程eFPGA的空白,并为国产eFPGA IP核产品树立了新的标杆。


客户服务:我们拥有成熟的eFPGA软硬件编译技术。在特定规格下,我们可以在1-2个月内为SoC用户提供所需的GDS及相关文件,远低于国外标杆产品3-6个月的设计周期。凭借现有的技术优势,我们能够为用户提供定制化的可编程电路模块以及针对不同应用需求的“版图-晶体管-电路-系统”级完整解决方案,例如:针对高可靠性要求的增强型IP核、针对深度学习的卷积运算加速核、针对高吞吐量数据信号处理的矩阵运算加速模块等。我们支持客户全程集成开发,并被客户誉为“国内最标准的eFPGA IP供应商”。


市场销售情况:eLinkSeas eFPGA IP核已获得众多国内SoC用户单位的授权,并为其提供完整的集成解决方案。许多SoC芯片将于今年年底或明年年中完成流片。该IP核的年销量保守估计将超过10万片。



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