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Es scheint unwahrscheinlich, dass der Großteil der weltweit fortschrittlichen Halbleiterforschung in Europa stattfinden wird, aber imec in Leuven bei Brüssel (eines der größten Forschungszentren für Nano- und Mikroelektronik in Europa) vereint weltweit führende Foundries und IDMs (Integrated Device Manufacturer), wenn es um vorwettbewerbliche Forschung geht. Derzeit ist die 5-nm-Technologie im Fokus der Forscher, da die 7-nm-Struktur bereits bei einigen Unternehmen, die es sich leisten können, in die intensive Entwicklungsphase übergeht. Cadence ist stark daran beteiligt, da Prozess-, EDA- und Standardzellen-Bibliotheken entwickelt werden müssen – bekannt als Design Technology Co-Optimization (DTCO).

Auswirkungen auf Cadence und die EDA-Industrie

Als Marktführer im Mixed-Signal-Design mit Tool-Paketen wie die Virtuoso-Umgebung ist Cadence für die Automotive-Entwicklung gut positioniert. Da die meisten Automobilprojekte Sensoren und Aktoren umfassen, finden sich auch große analoge Bauteile im Design wieder. Im vergangenen Jahr hat Cadence mit der neuen Virtuoso-Plattform die nächste Generation von analogen Verifikationstechnologien vorgestellt. Die Entwickler können damit eine im Schnitt zehnfach höhere Performance und Kapazität speziell im Hinblick auf Anforderungen von Anwendungen aus den Bereichen Automobilsicherheit (ISO 26262), Medizintechnik und Internet der Dinge (IoT) erreichen.

Die Tensilica-Produktfamilie von Cadence bietet spezielle Prozessoren für diverse Automotive-Anforderungen, etwa die Audio-/Video-Verarbeitung und Deep Learning. Dafür ist eine Abwägung zwischen hochleistungsfähiger Datenverarbeitung und geringen Stromverbrauch erforderlich. Und obwohl Autos über größere Batterien verfügen als Smartphones, ist das Energie-Budget begrenzt.

Im Herbst 2016 lieferte Cadence die branchenerste und umfassende TCL1-Dokumentation zur Unterstützung des Automobil-Sicherheits-Standards ISO 26262. Als erstes wurde die Analog/Mixed-Signal-Werkzeugkette und die Flows für die digitale Frontend-Entwicklung sowie der Verifikation durch den TÜV SÜD evaluiert und bestätigt. Die Evaluierung des Cadence-Digital-Implementierungs- und Signoff-Flows wird in diesem Jahr abgeschlossen sein. Dann verfügt Cadence über mehr als 30 EDA-Tools für einen ISO-26262-konformen Entwicklungszyklus und kann damit einen umfassenden Tool-Support für die Autoindustrie anbieten. Im Bereich Automotive-Ethernet-IP unterstützen Cadence-IPs bereits das Time Sensitive Networking (TSN). TSN-Standards verbessern die Zuverlässigkeit, das Timing, die Redundanz sowie die Fehlererkennungsmöglichkeiten bei Ethernet und können in eine Vielzahl von Applikationen im Fahrzeug eingesetzt werden.

Im Digitalbereich hat Cadence in letzter Zeit die Implementierungshilfen von Synthese-, Place & Route- bis hin zu Test-Tools komplett überarbeitet. Sie stehen nun für moderne Rechnerinfrastrukturen in großen Serverfarmen bereit. Die Tools sind nun vollständig konsistent – mit einer einzigen Timing-Engine und einer einzigen Extraktions-Infrastruktur, die über alle Tools hinweg zum Einsatz kommen. Die Qualität der Ergebnisse wird deutlich verbessert, wenn Cadence-Tools durchgehend zum Einsatz kommen (von RTL zu GDS II) – im Gegensatz zu einem gemischten Einsatz verschiedener Tools, die nicht gut miteinander korrelieren.

Mit seinen fortschrittlichsten Kunden arbeitet Cadence bereits bei 7- und 10-nm-Designs zusammen. Eine Zusammenarbeitet mit Forschungsinstituten und Foundries findet auch beim nächsten Prozessknoten (5 nm) und der möglichen Überführung der EUV-Technologie (Extreme Ultra-Voilet) in die Serienproduktion statt. Neben der Prozessskalierung gibt es weitere Entwicklungen, die „Mehr als Moore“ versprechen. Darunter zukunftsorientierte 3D-Gehäuse, die nun in Serie gefertigt werden.

Für das Jahr 2017 und darüber hinaus hat das Unternehmen seine Ressourcen auf die hier genannten technischen Trends ausgerichtet und kann seinen Kunden damit heute schon Lösungen zur Verfügung stellen.

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