Elektronikkonstruktören som ska ta fram en asic behöver en lång rad högspecialiserade verktyg. Och ju fler verktyg som plockas in i flödet, desto viktigare blir tyvärr frågan hur man ska flytta data mellan dem. Enligt en enkät som verktygsleverantören Cadence redovisade på Date-konferensen i Paris spenderar en genomsnittlig användare minst lika mycket på integration som på själva verktygen.

Intel, som möjligen är ett extremt fall, uppger att det går åt tre-fyra integrationskronor per verktygskrona.

Kostnaden kommer sig bland annat av att data från ett verktyg måste exporteras till en fil i något standardiserat format för att sedan läsas in i nästa verktyg. I värsta fall behövs också ett översättningsprogram som någon måste sätta sig och programmera ihop. Förutom att processen är omständlig och tidsödande innebär den en stor risk för översättningsfel.

Open Access var först

Verktygsleverantörernas förslag till lösning på problemet är databaser för konstruktionsdata med väldefinierade gränssnitt som alla verktyg kan använda. Det finns två sådana som är öppna för alla verktygsleverantörer, Synopsys Milkyway samt Open Access som ursprungligen är Cadence databas.

- Det är framför allt kunderna som driver på utvecklingen mot öppenhet, de gillar inte att vara inlåsta utan vill kunna integrera verktyg från flera leverantörer, säger Bo Janfalk från Mentor Graphics.

Men det finns förstås fördelar även för leverantörerna. En påtaglig sådan är att det blir billigare att utveckla nya verktyg om man kan förlita sig på en standarddatabas istället för att behöva ta fram en ny databas för varje verktyg.

Open Access-projektet var först ute med en öppen databas, det initierades i början av 2000 och de första specifikationerna är daterade 2001. Projektet ägs och drivs av ett industrikonsortium, Open Access Coalition, som räknar både halvledartillverkare och verktygsleverantörer bland sina medlemmar. Cadence var med och grundade konsortiet och lämnade över dels datamodell och programmeringsgränssnitt, dels en referensimplementation av databasen till det.

- Det har gjorts många försök att lösa interoperabilitetsproblemen. Anledningen till att vi tror att det kommer att lyckas den här gången är att tidigare initiativ har kommit från oss verktygsleverantörer. Open Access drivs i stor utsträckning av användarna och det är de som har mest att vinna på öppenhet, säger Michael Sanie som är ansvarig för "strategiska projekt", däribland Open Access, hos Cadence.

Öppen kod

Open Access-databasen sprids som "halvöppen" programvara. Alla som skriver på licensavtalet kan ladda hem både körklar kod och källkod för utvärdering och eget experimenterande, men bara betalande medlemmar får använda Open Access i kommersiella produkter. Alla ändringar i koden måste också skickas till konsortiet för godkännande innan de inkluderas i Open Access.

- På det sättet kan vi se till att det bara finns en version av Open Access och att koden inte divergerar, säger Michael Sanie.

Synopsys har valt en annan väg. Milkyway behålls inom företaget men man har publicerat öppna gränssnitt så att andra kan an-passa sina program till den. Specifikationerna licensieras från Synopsys.

- Ett fyrtiotal leverantörer har gått med i Milkyway access program. Den grundläggande licensformen är gratis, sen kostar det mer ju mer support man vill ha från Synopsys, säger Knut Dalkowski som är appplikationskonsult på Synopsys Sverigekontor.

Milkyway togs ursprungligen fram av Avanti, och användes där för att integrera de egna verktygen. Synopsys köpte Avanti sommaren 2002 och påbörjade strax därefter arbetet med att öppna databasen mot omvärlden.

Rent tekniskt är det inga större skillnader mellan de båda databaserna. Båda två är huvudsakligen tänkta för konstruktion av systemkretsar och stora asicar, och båda två kan importera och exportera standardiserade dataformat som Verilog, VHDL och Cadence LEF/DEF. Och i båda fallen kan konstruktören arbeta med delar av en konstruktion utan att behöva läsa in information om hela kretsen.

Anpassar egna verktyg

Programmeringsgränssnittet mot Open Access är ett klassbibliotek i C++. Milkyway programmerades ursprungligen i Scheme, ett Lisp-baserat men också relativt ovanligt programspråk, men sedan i höstas finns det även ett C-gränssnitt till databasen.

Både Cadence och Synopsys har sett till att deras egna verktyg integreras med respektive databas. För Synopsys del tog arbetet ungefär ett och ett halvt år, berättar Knut Dalkowski.

- Hela vårt implementationsflöde är byggt på Milkyway, till exempel kan Physical Compiler sedan i december läsa och skriva direkt i databasen. När det gäller verifieringsflödet så är de analoga simuleringsverktygen integrerade med konstruktionsverktygen via Milkyway. Arbetet pågår med att integrera verktygen för effekt- och timinganalys.

Cadence har försett Encounter, plattformen för konstruktion av digitala kretsar, och nu senast också Virtouso Chip Editor med kopplingar till Open Access.

En handfull företag kombinerar medlemskap i Open Access Coalition med att licensiera Milkyway-tekniken. Ett av dem är Mentor Graphics.

- De av våra verktyg som är relevanta i det här sammanhanget ska fungera med båda databaserna. Ett exempel är Calibre som används för fysisk verifiering, säger Mentors Bo Janfalk.

Två öppna standarddatabaser är förvisso bättre än ingen, men ännu bättre skulle det vara om det fanns en som alla var överens om. De första stegen i den riktningen tas nu, i en projektgrupp där Synopsys deltar tillsammans med Cadence och andra representanter för Open Access Coalition. Gruppen, som bär det förpliktigande namnet "Golden Gate", ska definiera gemensamma dataformat så att verktyg som arbetar mot den ena databasen relativt enkelt ska kunna anpassas även till den andra.

- Vi har sagt att vi kommer att leverera en länk mellan de båda databaserna redan i år, säger Michael Sanie. Lennart Pettersson

Lennart Pettersson