FőoldalArchívumA Szilícium-völgy válasza a globális válságra
2009. április 01., szerda ::

A Szilícium-völgy válasza a globális válságra

Többéves hagyomány folytatásaként a Globalpress Connection Inc. ismét megrendezte Kaliforniában a Europress Electronic Component Tourt, ahol Európa vezető elektronikai szaklapjaitól érkező szakújságírók első kézből tájékozódhattak arról, miként képzelik a vezető amerikai cégek a válság átvészelését, erejük növelését a piacon...


A nagy tervezőszoftver-fejlesztők
Cadence vs. Mentor Graphics
Mindkét óriás elsősorban a tervezőszoftvereik futási idejének radikális csökkentését tűzte zászlajára. Ezáltal csökken a programjaikkal tervezett késztermék piacra jutási ideje és fejlesztésük költségei, így a gyártó versenyelőnye növekedhet. Egy új áramkör tervezésénél a tervezőprogram futási ideje - pláne, ha menet közben többször újra kell indítani a futás alatt jelentkező hibák, tervezői újragondolások miatt - akár egy hétnél is tovább tarthat. Ezért fontos a két óriás válasza erre a problémára.
A Cadence-nél fő célnak tekintik a digitális és az analóg részek közötti "falak" megszüntetését. Jó példa erre az elsősorban kevert jelű RF-chipek tervezésére megalkotott Virtuoso-platform, amelynek segítségével a cég célszoftverei egy lapkán képesek megtervezni a szükséges eszköz minden modulját, így egyszerre futtatható az összes teszt is. Az ellenőrzési ciklusok ezáltal 5 ... 20-szor gyorsabbak lesznek. Az implementáció fázisában is sikerült felgyorsítani a tervezést, összességében a tervezési ciklusok akár 25%-kal is csökkenthetők, így természetesen rövidül a tervezés ideje is.

Image Image
A Virtuoso-platform kapocs a tervezőszoftverek között
A Virtuoso segítségével már a tervezés fázisában a felhasználók rendszereire szabhatók a chipek.
A Mentor Graphics szerint is a chiptervezés legszűkebb keresztmetszete a tervezőprogram futási ideje. Az Olympus-SoC (System on Chip) többmagos chiptervező programot úgy alkották meg, hogy képes párhuzamosan futtatni az analízist és az optimalizációt. Ez a feladatközpontú párhuzamosítás teszi képessé, hogy egy változtatásnál ne kelljen elölről kezdeni az optimalizációt, hanem elég, ha csak az utolsó tervezett blokkot optimalizálja újra (és természetesen azokat, amelyeket a változtatás érint).

A másik nagy probléma még mindig az eszköz teljesítményfelvétele, amit más-más úton próbálnak csökkenteni. Az ipar így is csak nagy lemaradással képes követni az energiafelhasználás-csökkentési törekvéseket, pedig egyes számítások szerint egyedül a Kínai Népköztársaságban évi 1,5 GW energiát emészt fel a fiatalok játékkonzol-mániája. Ez három erőmű teljesítményének felel meg.
A Cadence alapító tagja a tervezők és felhasználók által létrehozott Power Format Initiative egyesülésnek, amelynek elsődleges célja az eszközök energiafelhasználásának csökkentése. Az általuk kiadott iránymutatás célja az alapinformációk, fejlesztési ötletek megosztása. A Cadence szerepe ebben az egyesületben természetesen a fejlesztőszoftver olyan kialakítása, hogy már a tervezési fázis kezdetén megpróbálják ötvöztetni a technológiákat a tervezőkkel.
Image Image
A teljes tervezési folyamat során figyelembe veszik a kész eszköz teljesítményigényét
Ez egybeesik a "Common Power Format" elképzelésekkel, amelyekben az az elsődleges cél, hogy az új eszköz mindenfajta tápigényét az eszközön belülről el lehessen látni, és a tervezés során egyforma hangsúlyt kap a tervezés, az ellenőrzés és a beépítés.
Ezzel a módszerrel, természetesen egy alapos és jól átgondolt tápellátási és funkcionalitási terv részeként, megvalósítható a teljes eszköz, vagy csak egy moduljának nagyon gyors ki- és bekapcsolása is.
További információ

A Mentor Graphics alapvető célja, hogy szoftvereivel hozzásegítse vásárlóit az olyan hardvermegoldások megszületéséhez, amelyekkel az elektronikus eszközök még gyorsabbá válnak és még gazdaságosabban működtethetők. A fent említett Olympus-SoC tervezőprogram keretein belül ez a fajta szemlélet a következőképpen valósul meg: az egyik fő tervezési szempont az energiahatékonyság. Ebben a programban minden tervezési lépés többszálú, megpróbálják megkerestetni a programmal a párhuzamosan futtatható adatalgoritmusokat, és nem rendelnek memóriablokkokat kizárólagosan a feladatokhoz. A különböző tápfeszültségről működő belső eszközöket szigetrendszerben próbálják tervezni, bár természetesen minden új tápfeszültség bevezetése az eszközbe lassítja a tervezést, és megköveteli a számítási kapacitás növelését.
További információ

A nagy alkatrészgyártók közül a Linear Technology, az Altera és a Vitesse vezetőivel, fejlesztőivel találkoztunk
Linear Technology
A válság túlélését az előre menekülésben látják, a technológia fejlesztése a jövő útja. Mérnökeik folyamatosan fejlesztik ki az új eszközöket, amelyekkel elsősorban az autóiparban kívánnak nagyobb piaci részesedést kivívni. Ez első ránézésre nem tűnik jó tervnek, de ha belegondolunk, hogy autóink egyre nagyobb részét teszi ki az elektronika, és bár ma az autóipar fejlődése megtörni látszik, az új modellekben az elektronika szerepe már döntő fontosságú. Követik ők is a tendenciát, hogy nem csak a gyártást helyezik ki Ázsiába, hanem egyre jobban a fejlesztést is. A piackutató szakemberekben bízva, felméréseik alapján megpróbálnak fejlesztéseikkel a piac elé menni és az új igényeket már a felmerülésük előtt kielégíteni.
Ilyen eszköz például az LTC 6603-as kétcsatornás, állítható, aluláteresztő szűrő, elsősorban vezetéknélküli telekommunikációra. A cég femtocellás bázisállomásokba ajánlja, ami igazából az jelenti, hogy a szolgáltatóknak lehetőségük van ügyfeleik részére a nehezen lefedhető helyeken "magán"-bázisállomás kialakításra.
További információ

Altera
Új irányt adott a vezetés a fejlesztőmérnököknek azzal, hogy a termék kifejlesztésénél nemcsak a késztermék ára fontos, hanem az energiafelvétele is. Szerintük a 65 nm-es tervezésnél lehet a legtöbb energiát megtakarítani, amennyiben célterméket terveznek (ennek a megoldásnak a hátulütője, hogy csak akkor éri meg célterméket tervezni, ha abból a piaci igény 10 $ ár mellett legalább 15 millió darab). Számításaik szerint minél "statikusabb" egy termék, annál kevesebbet fogyaszt, minél többet tud, annál jobban nőhet az energia fölösleges felhasználása. Az FPGA-k minél szélesebb körű felhasználásával lehetne a legtöbb energiát megtakarítani, például a Stratix III családdal a képmegjelenítők vezérlésénél ez akár 85% is lehet.
További információ

Vitesse
Mint mindenki, a Vitesse is a zászlójára tűzte eszközei energiaigényének csökkentését - ennek elősegítésére ők a moduláris tervezés mellett tették le voksukat azzal, hogy igyekeznek olyan eszközöket a piacra dobni, amelyeknek több felhasználási módja is lehetséges. Nagy integráltságú irodai rendszerekben, adatközpontokban és távközlés-technikai berendezésekben találhatjuk meg eszközeiket. A válságból való kilábalásukat nagyban elősegíti az, hogy az amerikai televíziózás áttért a digitális adásokra, ezért a jó minőségű, költséghatékony eszközeikre nem csökkent, hanem nőtt a kereslet. A Vitesse forradalmasította a jelintegritás-analízist azzal, hogy elérhetővé tette az élő jel figyelését a chipen belül. Gyorsan kiderült ugyanis, hogy a mérnökök azonnal "megvakulnak", amint a jelet bevezetik a chipekbe. A VScope technológia használatával a rendszertervezők és később a -felhasználók torzításmentesen vizsgálhatják a chipen belüli jelet is. A VScope technológiát használó VSC3406-os többcsatornás adóvevő chipjébe integrálta az oszcilloszkópfunkciót is. Ez a chip és a hozzá tartozó program valós időben is képes vizsgálni akár a nem tömörített HD 1080i/1080p jel alakját is. A VSC3406-os több funkciót testesít meg egyetlen eszközben.

Image Image
Kapacitáskétszerező alkalmazás
Képes a kapacitás növelésére a sávszélesség két- vagy négyszeresére bővítésével.
További információ

Találkoztunk két, egymástól teljesen eltérő chiptervező céggel is:
eSilicon
Az eSilicon-t 2000-ben alapították és 2006-ban a Deloitte's beválasztotta a technológiai cégek 500-as "Rising Star" listájába, 2008-ban pedig a Nollemberger a "Top 200 magáncég" között jegyezte. Először a tavalyi évben könyvelhettek el nyereséget, és mivel sokféle felhasználásra terveztek eddig chipeket gyors piacrajutási idővel, ezért remélik, hogy a válság nem érinti őket erősen, még akkor sem, hogy saját termékpalettájuk nincs, csak a kihelyezett fejlesztéseket végzik. Megrendelőiket kiváló mérnöki munkájuknak köszönhetik, rengeteg teszteléssel növelik az általuk tervezett eszközök komplexitását, és csökkentik a teljesítményfelvételüket. Azzal egyszerűsítették le a saját munkájukat, hogy nem foglalkoznak azzal, hogy a chipet végül is mire fogják felhasználni, csak funkcionálisan megtervezik. Megróbálnak Európa felé is nyitni, arra számítva, hogy a gyártás kihelyezése után most már a chipjeik megtervezését is kiadják a cégek.
További információ

Global Unichip
Az 1998-ban alapított cég 2003 óta elsősorban a TSMC tesztrészlegeként tevékenykedik, és az eSiliconhoz hasonlóan ők is arra tettek, hogy a gyártók egyre inkább ki fogják adni a chipek tervezését, hiszen a fent említett okok mellett még költségtakarékos megoldás is.

Image Image
A GUC által tervezett chipek száma éves bontásban
A termékek életciklusa az általuk elsősorban megcélzott telekommunikációs területen 3 ... 5 évről 1 évre csökkent, ami viszont megköveteli a fejlesztőktől a naprakészséget és a gyorsaságot.
Havonta tervezőközpontjaikban kb. 10 chipet terveznek, bár a fejesztési költségeket erősen növeli a méretcsökkenés.
Image Image
Fejlesztési költségek különböző méreteken
180 nm-re tervezni feleannyiba kerül, mint 90 nm-re, és 90 nm-re feleannyiba, mint 40...45 nm-re. Elsősorban nem maga a chip előállítása drágább, az árkülönbség a tervezés, ellenőrzés és az alaprajz előállításának költségeiből adódik.
További információ

Az eddig említett cégek mellett találkoztunk két egyesülettel is, amelyek piaci szerepe nem elhanyagolható.
HyperTransport Technology Consortium
A konzorciumot 2001-ben alapították a világ vezető számítástechnikai vállalatai, egy csomagalapú, nagy sebességű, skálázható protokoll és elektronikus interfész kifejlesztésére a processzorok, a memóriák és a perifériák között. Előadásuk keretében két tagjuk mutatkozott be, egyikük a Numascale cég NumaChip-jéről tartott előadást. A chip lényege, hogy az eddig nem osztott memóriával rendelkező eszközöket rajta keresztül összekötve eszközünk felhasználhassa a rendszerben található összes memóriát. A hozzáférési sebesség megközelíti a processzormemória hozzáférési sebességét, a 48 bites címzéssel pedig 256 TiB területet lehet megcímezni.
Másik előadónk az RMI Corp. sokmagos processzorainak felhasználási lehetőségeiről beszélt. A cég által kifejlesztett akár nyolcmagos, 1,3 GHz-es processzorokat high-end alkalmazásokra fejlesztették ki. A processzor architektúrája egyedülálló módon elősegíti az éppen számításokat végző mag(oka)t azzal, hogy a többi feladattal nem lassítja működésüket, azokat a többi magra osztja ki. Processzoraikat a világ vezető telekommunikációs cégei is alkalmazzák eszközeikben.
További információ

MoCA (Multimedia over Coax Alliance)
A jelenleg 60 tagot számláló egyesülés célja a koaxkábel újraélesztése otthoni rendszereinkben. Mivel a koaxkábel árnyékolt, ezért a külső hatások ellen védett, adatátviteli sebessége több mint 100 Mibit/s, és a tv miatt már valószínűleg úgyis be van húzva egy kábel minden olyan helyiségbe, ahol valamiféle adatkapcsolatot szeretnénk fenntartani, ezért ésszerű elgondolás lehet ezt a kábelt nemcsak televíziózásra használni, hanem például ezen keresztül internetezni, telefonálni, sőt a digitális tv-adás átvitelére is alkalmas. Ehhez csak egy jelátalakítóra van szükség, ami megfelelő módon és sebességgel tudja szétválogatni a csatornák jeleit. Ezen a jelátalakítón dolgozik most a MoCA csapata.
További információ

Kovács Péter

Az Elektronet magazin főszerkesztője...

Tudomány / Alapkutatás

tudomany

CAD/CAM

cad

Járműelektronika

jarmuelektronika

Led technológia

Led technológia

Rendezvények / Kiállítások