När andra pratar på om återanvändning av IP- block har en konstruktörsgrupp på tyska ITT redan gjort det: förenat två befintliga konstruktioner på ett kisel, lagt till nya småfunktioner och flyttat det hela till en modernare process. Kretsen - en videoprocessor - fungerade direkt.

- Hade någon frågat oss för två år sedan hade vi sagt "Nej, det är helt omöjligt". Nu har vi gjort det, säger Ulrich Sieben teknisk direktör på ITT Intermetall i Freiburg.

Och entusiasmen är påtaglig när projektledaren Andrew Richardson berättar om vad de uppnått och om verktyget som gjorde det möjligt: Dream från holländska Sagantec.

Det började med att produktplanerarna på ITT ville vässa företagets sortimentet av TV-kretsar. Hittills hade man erbjudit två separata full customasicar - en videoprocessor och en processor som hanterar skärmvisning och avlänkning - båda tillverkade i en 0,8 μm CMOS-process.

Nu var målet en enkretslösning som dels skulle ersätta de två föregångarna, dels erbjuda nya funktioner. En skapligt avancerad krets alltså, av typen full custom med runt 800 000 transistorer och med analoga såväl som digitala delar. Konstruktionen måste dessutom flyttas till en modernare 0,5 μm-process. I 0,8 μm hade kretsen blivit för stor och för varm.



Ont om tid


Men hur skulle man gå tillväga?

- Ett alternativ var naturligtvis att byta bibliotek och börja om från början. Men det hade vi inte tid med. Kravet på tid till marknad är alldeles för stort i den här branschen, säger Andrew Richardson.

Det klassiska angreppssättet att krympa konstruktionen linjärt från 0,8 μm till 0,5 μm lockade inte heller. Först och främst hade man då inte kunnat pressa det yttersta ur processen. Och en ny layout var ju ändå nödvändig eftersom två befintliga konstruktioner skulle slås samman plus att nya funktioner skulle läggas till.

Analoga delar kan dessutom inte krympas rakt av utan att prestandan förändras.

- I det läget bestämde vi oss för att testa en helt ny typ av hjälpmedel, säger Andrew Richardson.

Man valde Dream, ett migrationsverktyget som tar färdiga byggblock och gör en ny layout, anpassad till konstruktionsreglerna i den önskade processen. Precis vad ITT-gruppen behövde alltså.



Först analogt, sedan digitalt


Andrew Richardsons åttamannagrupp hanterade de analoga och digitala delarna var för sig. Konstruktörerna omarbetade först de analoga delarna, ungefär en femtedel av kretsytan, och flyttade sedan dessa block till 0,5 μm med hjälp av Dream. Verktyget packade sedan de digitala delarna tätare och hanterade även förbindningarna mellan de båda ursprungskretsarna helt automatiskt.

Efter bara ett halvår hade konstruktörerna gjort sitt och i maj släpptes kretsen för tillverkning. Andrew Richardson ger en rafflande skildring av när de färdiga kretsarna äntligen levererades:

- Vi öppnade snabbt paketet, pluggade in kretsen på kortet och höll tummarna.

- Inom 24 timmar fungerade systemet. Vi hittade några buggar på kortet men de fixade vi snabbt.

Hur blev resultatet jämfört med ursprungskretsarna då? Ytan halverades, en välkommen kostnadsbesparing för en högvolymprodukt som denna. ITT-gruppen räknade dessutom ut att ytan blev 20 procent mindre jämfört med en traditionell geometrisk krympning mellan processerna. Än viktigare var tidsvinsten.

- Vi fick produkten färdig ett helt år tidigare jämfört med om vi hade slagit samman och flyttat konstruktionen själva, menar Andrew Richardson.

Omräknat i pengar tror sig ITT Intermetall nu sälja för 100 miljoner dollar extra jämfört med om kretsen hade nått marknaden först nästa år.

Charlotta von Schultz



Krymper och flyttar konstruktioner


- Om några år kommer 90 procent av kretsarna bestå av färdiga byggblock - IP, spår Sagantecs VD Hein van der Wildt.

- Då gäller det att kunna flytta blocken fritt mellan olika leverantörer och processer. Och det är just det vi erbjuder. Den här marknaden kan mycket väl bli lika stor som den totala marknaden för datorstödd elektronikkonstruktion.

Holländska Sagantecs hjälpmedel Dream tvingar konstruktioner att följa nya processregler, därav namnet som uttyds Design Rule Enforcement And Migration.

Verktyget skapar en ny layout av en krets, ett byggblock, ett standardcellbibliotek eller ett minnesblock och anpassar denna layout till den nya processens konstruktionsregler, regler som rör exempelvis avståndet mellan två ledare.

Först delas konstruktionen upp i lämpliga delar, med runt 100 000 transistorer. Verktyget läser in den önskade processens regler plus konstruktionsblocken i form av en GDS II-databas. Sedan krymps varje block linjärt för att något så när matcha den nya storleken. Verktyget flyttar därefter enskilda polygoner i X- och Y-led, hela tiden med ett öga på processens specifika regler, tills gränserna tänjts till det yttersta. Användaren kan styra avvägning mellan yta och exempelvis effekt. Till sist knyts byggblocken automatiskt samman till en enda konstruktion igen.

Ett stort plus är att konstruktionens funktion inte förändras. De befintliga simulerings- och testvektorsviterna kan därför användas rakt av.

Ett flertal halvledartillverkare använder redan Dream. Sagantec arbetar nu för att skapa länkar till hjälpmedel från verktygsleverantörer som Cadence och Synopsys.

Sagantec har egentligen bara en konkurrent, amerikanska Rubicad, ett företag som erbjuder verktyget Lace som liksom Dream krymper layouter och konverterar dem mellan olika processer.

CvS