Apache Technology Forum 2011啟動　主打28nm製程電源設計解決方案

在蘋果、Google兩大廠商相互較勁的帶動下，不但讓平板電腦、智慧型手機等行動裝置快速普及，也加速半導體廠商加速往更先進的28nm製程邁進，也讓IC廠商面臨更嚴苛的挑戰，必須克服電源功耗與雜訊產生的問題，才能在愈來愈小的晶片面積中，加入更多的應用模組，強化消費市場的競爭力。

在2011年6月正式與ANSYS合併的安派科技(Apache)，在電源功耗(power)與雜訊(noise)分析領域一直保有領先的地位，為協助台灣IC設計業者克服轉換製程面臨的新挑戰，在2011年11月17日在新竹國賓飯店，舉辦Apache Technology Forum 2011巡迴技術論壇，除說明Apache在晶片、封裝、電路板系統等設計流程中，提供電源功耗設計與雜訊分析的解決方案，以及全球IC設計產業的趨勢外，更邀請到台積電研發處處長許炳堅，分享台積電利用Apache方案簡化設計流程與降低成本，快速布局更先進的製程。

由於台灣半導體產業在IC設計、半導體製造、晶圓封裝、測試等領域，都有非常相當傑出的表現，加上彼此間緊密合作形成的供應鏈系統，所以即便面對大陸與南韓廠商的競爭，依然保有相當強悍的競爭力。然而隨著行動裝置的競爭愈來愈激烈，IC設計產業面臨的問題愈來愈多，除了產品開發週期被迫大幅縮短之外，在目前電池容量尚未有重大突破的狀態下，還必須精準計算各元件的用電量，才能有效延長行動裝置的使用時間。

Apache總裁楊天聖(Andrew T. Yang)指出：「隨著晶片的製程愈來愈先進，運算速度也愈來愈快，IC設計公司除了面臨要融合不同應用模組的新挑戰之外，更必需要專注在效提升用電效率上，才能符合消費者對行動裝置的需求，而這正是Apache的強項。」

Apache專注於發展功耗設計相關的解決方案多年，並從「單一工具」(point tool)的EDA工具供應商的角色，逐步擴張延伸至提供更多樣性、更完整的EDA工具。不但產品線從功耗分析擴大至雜訊分析領域，2009年進一步將還言伸至RTL領域，提供半導體產業更完整的解決方案，目前代表性產品線中，RedHawk平台是針對SoC系統晶片設計的工具；Totem平台是針對類比與混合訊號設計的功耗分析工具；而Sentinel平台則是針對後段封裝與電路板設計的工具，提供CPS(Chip-Package-System)整合分析解決方案。

在半導體製程跨入28nm領域之後，各模組之間的距離大幅縮短，多層電路板設計變得更為複雜，一旦產品設計過程中沒有及早發現問題，那未來對企業將會造成非常嚴重的損失。不光如此，加上3D IC封裝已經成為的未來趨勢，雜訊問題很容易影響到應用程式的正常運作，所以如何在更狹小的封裝體積中，塞入更多不同的應用模組，但彼此之間卻又能夠協同作業，也是IC設計業者必須克服的新挑戰。

「以目前最熱門的智慧型手機為例，很多廠商採用了高效能的處裡器，但是運算能力卻沒有顯著增加。」楊天聖表示：「後來使用Apache提供的工具檢測與分析後，發現是運算晶片受到雜訊干擾的問題，導致發生效能不如預期的狀況，顯見在設計過程中，善用分析與檢測工具的重要性。」

從目前半導體產業發展的趨勢來看， IC設計業所關注焦點已經從晶片大小、速度問題等問題，轉移到IC晶片耗電量的問題上，在每瓦耗電量所能提供的功率。以iPad深受全球消費者歡迎的原因為例，在於各元件的功耗與雜訊控制得宜，所以電池壽命可以長達10個小時，對需要整天在外奔波的商務人士，根本不需要攜帶充電器，大大省去了重量上的負擔，加上整合了多項應用服務，能夠滿足消費者不同場合的需求。相較之下台灣IC設計產業採用的土法煉鋼模式，已經無法在競爭激烈、講求精準的環境中生存，尤其受限於現階段電池物理、化學特性，蓄電量很難有重大突破的環境下，精準掌握晶片功耗與效能之間的關係變得非常重要。所以需要藉由EDA工具的協助，在設計之初就先透過分析的方式，找出各元件的用電需求與成本，例如電子產品整體功耗、雜訊等問題，才能減少設計過程瑕疵的機率，同時達到降低製造成本的目的。

「為了滿足消費市場的快速變化，台積電很早就開始推動OPI(Open Innovation Platform)計畫，加速合作夥伴推出新產品上市的時間。」台積電研發處處長許炳堅指出：「以往IC設計廠商都是在新製程穩定後，才開始應用在新產品的開發上。但是在OIP計畫中，合作夥伴可以提早參與新製程的研發，提早推出更新一代的商品。」台積電已經使用Apache提供的EDA設計工具多年，對產品品質的提升有很大的幫助，所以能夠建立競爭對手難以超越的障礙。

在電源功耗與雜訊分析領域有極為優異表現的Apache，在2011年6月與專注於模擬測試領域的ANSYS公司合併時，曾經在半導體產業中引發熱烈的討論。但從長期來看，對台灣資訊產業將能夠提供更多的技術協助，甚至能夠帶動台灣產業大幅升級。

楊天聖表示：「隨著手機運算速度愈來愈快，其內部元件所產生的熱能也愈來愈多，若機構元件設計之初沒有考慮到相關問題，便會影響到產品的品質。所以我們希望能夠協助台灣系統廠商，在產品設計之初就好完整的規劃。」在Apache的規劃中，未來將借重ANSYS在系統模擬測試方面的豐富經驗，讓台灣廠商能能夠得到更完整的服務與技術支援，藉此提高商品在國際市場上的競爭力。