DAC 2011 Intels Wunschliste an die EDA-Industrie

Wenn Intel ruft, kommen alle. Das zumindest ist der Eindruck, der bei der Keynote-Speech von Gadi Singer, Vice President und General Manager der SoC enabling Group von Intel, auf der diesjährigen DAC entstanden ist: Der Saal war voll, jeder wollte wissen, welche Wünsche der Halbleitergigant an die EDA-Unternehmen richtet.

»EDA sollte zu ESDA werden«, erklärt Singer, wobei das »S« für »Systems« steht. Um diesen Schritt zu meistern, müssten alle zusammenarbeiten, also Halbleiterhersteller, IP-Provider und EDA-Industrie.

Dass dieser Schritt notwendig ist, führt Singer auf die Entwicklungen im Markt zurück. Singer: »Heute spielt die User-Experience eine große Rolle, nicht mehr die Funktionalität. Die User-Experience entscheidet, ob ein Produkt toll ist oder nicht.«

Gleichzeitig hat sich die Geschwindigkeit, mit der neue Geräte auf den Markt kommen, deutlich erhöht. Singer: »Mittlerweile kommt jedes Jahr eine vollkommen neue Smart-Phone-Generation auf den Markt. Auch die Mobiltelefonnutzer wechseln nicht mehr im Zweijahres-Rhythmus ihre Telefone, sondern bereits nach einem Jahr, einfach weil sie in den Genuss der vielen neuen Features kommen wollen, die eine neue Mobiltelefongeneration im Vergleich zur Vorgängerversion bietet.«

Dieses Mehr an Leistungsfähigkeit lässt sich nur mit SoCs verwirklichen, die mit vielen CPUs, GPUs, DSP, Beschleunigungs-Engines etc. ausgestattet sind. Im Vergleich dazu waren frühere Systeme gerade mal mit einer CPU und vielleicht noch einem DSP versehen, heute sind es mehrere Subsysteme, die selbst wieder sehr komplex sind. »System of Systems«, nennt Singer diese Kombinationen, was für ihn eine wichtige Veränderung darstellt und zwar sowohl für den Halbleiterhersteller als auch für das EDA-Unternehmen, denn »diese Subsysteme agieren miteinander«, so Singer weiter. Daneben sieht auch Singer die Bedeutung von Software steigen, hier würden die Investitionen entsprechend schnell ansteigen. Singer: »Mittlerweile ist in einem Halbleiterunternehmen die Anzahl von Software-Ingenieuren mit der Anzahl von Hardware-Entwicklern durchaus vergleichbar.«

All diese Entwicklungen müssen sich in den EDA-Tools widerspiegeln, sie müssen den gesamten Stack adressieren, der ein System definiert. Der Stack weist laut Singer folgende Schichten auf: Silizium stellt die Grundlage dar. Auf der nächsten Ebene sitzt die Firmware, darüber die Treiber. In der nächsten Schicht folgt das Betriebssystem, oben drauf sitzt die Middleware und an oberster Stelle steht die Applikation. Singer: »Früher hat sich die EDA-Industrie nur um das Silizium gekümmert, mittlerweile schaut sie sich aber auch schon die darüber liegenden Schichten an. Und das müssen sie auch machen, denn wir brauchen Lösungen, die den gesamten Stack adressieren. Das System sollte das ganze Gerät beschreiben und nicht nur das Silizium.« Dass die EDA-Industrie bereits über solche Ansätze nachdenkt, macht Singer am Beispiel »EDA360« von Cadence fest. EDA360 stellt für Singer eine hervorragende Analyse des Marktes dar, wobei auch die anderen beiden großen Player im Markt - Synopsys und Mentor – ähnliche Ansätze verfolgen.

Singer weiter: »Überzeugende Endgeräte brauchen einen holistischen Design-Ansatz.« Die Halbleiterhersteller müssten mit den EDA-Unternehmen zusammenarbeiten, um vertikale Designs zu realisieren. Dabei gelte es die folgenden fünf Prinzipien zu beherzigen:

## Ein Design, das von der User-Experience ausgehend entwickelt wird – der Entwickler fängt mit der User-Experience an, also Forderungen wie Instant on oder personal Video Conferencing und leitet daraus dann Dinge wie Formfaktor, Leistungsbudget, etc. ab, was wiederum die Hard- und Software bestimmt.

## Design auf dem höchst möglichen Abstraktionsniveau – da die Komplexität immer mehr steigen würde, könne nur der Sprung auf die nächste Abstraktionsebene helfen, um die notwendige Produktivität aufrechtzuerhalten. Singer verweist in diesem Zusammenhang auf ESL und erklärt, dass Intel diesen Design-Ansatz zum Beispiel für das Pre-Silicon-Development bereits nutzt. Aber ESL sei heute noch nicht da, wo es hin muss. So sei beispielsweise eine High Level Synthese heute mehr oder minder noch Zukunftsmusik, auch wenn Singer hier bereits Fortschritte ausmacht. Daneben müsse aber auch die Kapazität solcher Tools erweitert und Möglichkeiten geschaffen werden, die so genannten ECOs (Engineering Change Order) – Änderungsforderungen – zu berücksichtigen. Singer abschließend: »ESL sollte sich nicht nur auf das Silizium beziehen, sondern auf das Gesamtsystem, das heißt, es muss auch das Abstraktionsniveau auf Systemebene erhöht werden.«

## Optimierung zwischen Silizium, Software und System – hierfür fehlt laut Singer ein richtiger Flow. Dabei könnte mit dieser Co-Optimierung viel erreicht werden. Singer: »Wird nur das Silizium mit den Treibern optimiert, lassen sich Verbesserungen im Bereich zwischen 20 und 30 Prozent erreichen, wird hingegen das ganze System optimiert, sind Verbesserungen um den Faktor 3 möglich.«

## Früh iterieren, oft iterieren für progressives Lernen - ein entscheidendes Element in diesem Zusammenhang stellen für Singer Referenz-Designs dar. Singer: »Referenz-Designs sind nicht nur für unsere Kunden wichtig, sondern auch für uns selbst, denn wir können sie als Learning-Vehicles nutzen.«

## Komplettes IP – IP ist nicht nur der eigentliche Funktionsblock, sondern sollte ebenfalls als Gesamtlösung geliefert werden. Singer fordert: »IP muss mit seinem kompletten Stack verfügbar sein, also nicht nur Hard- oder Soft-IP, sondern auch die dazugehörige Firmware und die Driver. Weil dann sind die einzelnen Komponenten optimal aufeinander abgestimmt.« In diesem Zusammenhang fordert Singer auch verbindliche Standards, so dass die Integration dieser IP-Cores einfacher zu realisieren ist.