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Lust oder Leid? Die Entwicklung der EDA in Deutschland • Erich Barke IMS Institut Lust oder Leid? Die Entwicklung der EDA in Deutschland • Erich Barke IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 #1

Inhalt • • Zur Bedeutung von EDA Der EDA Markt und Rolle Europas Lernen Inhalt • • Zur Bedeutung von EDA Der EDA Markt und Rolle Europas Lernen aus der Geschichte Gibt es Hoffnung? IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 #2

Inhalt • • Zur Bedeutung von EDA Der EDA Markt und Rolle Europas Lernen Inhalt • • Zur Bedeutung von EDA Der EDA Markt und Rolle Europas Lernen aus der Geschichte Gibt es Hoffnung? IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 #3

Bausteine des Mikroelektronik-Erfolgs Schaltungs- und System. Know How Entwurfsfähigkeit Methodik Werkzeuge Bibliotheken Modelle Entwurfsregeln Bausteine des Mikroelektronik-Erfolgs Schaltungs- und System. Know How Entwurfsfähigkeit Methodik Werkzeuge Bibliotheken Modelle Entwurfsregeln Prozesstechnologie IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 #4

EDA ist strategisch! Nur mit EDA wird es gelingen • die Schaltungskomplexität zu bewältigen, EDA ist strategisch! Nur mit EDA wird es gelingen • die Schaltungskomplexität zu bewältigen, • die Entwurfsproduktivität im erforderlichen Maße zu steigern, • die Entwurfsqualität zu verbessern. IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 #5

Inhalt • • Zur Bedeutung von EDA Der EDA Markt und Rolle Europas Lernen Inhalt • • Zur Bedeutung von EDA Der EDA Markt und Rolle Europas Lernen aus der Geschichte Gibt es Hoffnung? IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 #6

EDA Marktanteile 1998 Marktvolumen: $ 2, 6 Mrd. (Lizenzeinnahmen) IMS Institut für Mikroelektronische Systeme EDA Marktanteile 1998 Marktvolumen: $ 2, 6 Mrd. (Lizenzeinnahmen) IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover Quelle: CAD/CAM Publishing 26. 01. 1999 #7

IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 #8 IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 #8

Wie Mentor wurde, was es ist IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. Wie Mentor wurde, was es ist IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 #9

Der EDA-Markt in Europa • Ein relativ großer Markt (20% des gesamten Marktvolumens) • Der EDA-Markt in Europa • Ein relativ großer Markt (20% des gesamten Marktvolumens) • Dominiert durch amerikanische Firmen • Eine geringe Zahl (mehr oder weniger) erfolgloser europäischer Firmen mit einem verschwindend kleinen Marktanteil (weniger als 10% in Europa) • Dominanz der amerikanischen Firmen nimmt durch Aufbau von F&E-Aktivitäten in Europa weiter zu (Mentor, Synopsys, Compass, Cadence) IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 10

Aufstieg und Fall europäischer EDA-Firmen IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. Aufstieg und Fall europäischer EDA-Firmen IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 11

Inhalt • • Zur Bedeutung von EDA Der EDA Markt und Rolle Europas Lernen Inhalt • • Zur Bedeutung von EDA Der EDA Markt und Rolle Europas Lernen aus der Geschichte Gibt es Hoffnung? IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 12

Die vier Phasen der EDA-Geschichte: Mentor Umsätze Phase 1 Phase 2 Phase 3 Phase Die vier Phasen der EDA-Geschichte: Mentor Umsätze Phase 1 Phase 2 Phase 3 Phase 4 Goldrausch Harte Zeiten Neue Herausforderungen Urzeit IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 13

Die vier Phasen der EDA-Geschichte: EDA F&E in Europa IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Die vier Phasen der EDA-Geschichte: EDA F&E in Europa IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 14

Die vier Phasen der EDA-Geschichte IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. Die vier Phasen der EDA-Geschichte IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 15

Urzeit: SPICE Benutzeroberfläche IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # Urzeit: SPICE Benutzeroberfläche IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 16

Lust: Der direkte Draht zur Industrie System- und Halbleiterfirmen EDAFirmen Interne CAD-Abteilung Universitäten IMS Lust: Der direkte Draht zur Industrie System- und Halbleiterfirmen EDAFirmen Interne CAD-Abteilung Universitäten IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 17

Lust: EDA-Pioniere in Europa • • Prozeß- und Devicesimulation (TH Aachen) Analog EDA (KU Lust: EDA-Pioniere in Europa • • Prozeß- und Devicesimulation (TH Aachen) Analog EDA (KU Leuven, CSEM) Standardzellen Plazieren & Verdrahten (IMEC) Synthese (INPG) Test (INPG) Formale Sprachen (U Edinburgh) Formale Verifikation (Brunell U) IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 18

Der Goldrausch beginnt: Neue Tools IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. Der Goldrausch beginnt: Neue Tools IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 19

Goldrausch: DAISY Benutzeroberfläche IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # Goldrausch: DAISY Benutzeroberfläche IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 20

IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 21 IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 21

Bewegung IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 22 Bewegung IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 22

Bewegung: ESPRIT- Förderung für EDA IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. Bewegung: ESPRIT- Förderung für EDA IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 23

Was die Förderung bewirkt hat • Eine Menge Geld verteilt • Viel Geld verschwendet Was die Förderung bewirkt hat • Eine Menge Geld verteilt • Viel Geld verschwendet • Nur wenige Erfolgsgeschichten (Racal-Redac, Anacad, EDC) • Eine Menge Fehlschläge (VENUS, JESSI AC 1, AC 8) • Unmittelbare Förderung von Produktentwicklung als Starthilfe für eine europäische EDA-Industrie • Die Rolle von Konsortien • EURO CHIP und EUROPRACTICE IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 24

Leid: Das zerschnittene Band System- und Halbleiterfirmen EDA-Firmen Interne CAD-Abteilung Universitäten IMS Institut für Leid: Das zerschnittene Band System- und Halbleiterfirmen EDA-Firmen Interne CAD-Abteilung Universitäten IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 25

Das zerschnittene Band zwischen Industrie und Universitäten • • • „Make or Buy“ wurde Das zerschnittene Band zwischen Industrie und Universitäten • • • „Make or Buy“ wurde entschieden. Produktentwickler arbeiten nicht mit Universitäten zusammen. EDA-Forschung erfolgt durch Computerfachleute. Forscher lieben das wirkliche Leben nicht. Eine EDA-Industrie als „natürlicher“ Partner der Universitäten gibt es in Europa nicht (und wird es nicht geben). • Es ist schwer mit amerikanischen Firmen zusammenzuarbeiten. • Es gibt keine Fördermittel mehr (? ). IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 26

Leid: Ein Blick von außen Quelle: SRC White Paper on the Status of Design Leid: Ein Blick von außen Quelle: SRC White Paper on the Status of Design Technology for integrated Electronic Systems in Europe, 1995. It has become increasingly difficult for even the major academic institutions and research laboratories to find longterm support for basic research activities. . . One is led to the conclusion that the bulk of European general management does not believe that fundamental research in this area is of long-term strategic importance. . . There is no sign that Europe has developed, or is developing, the infrastructure needed to benefit efficiently from investments in this field either. In fact, it has most of the same characteristics as the EDA experience of earlier times. A. Richard Newton, UC Berkeley Andrzej J. Strojwas, CMU IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 27

Inhalt • • Zur Bedeutung von EDA Der EDA Markt und Rolle Europas Lernen Inhalt • • Zur Bedeutung von EDA Der EDA Markt und Rolle Europas Lernen aus der Geschichte Gibt es Hoffnung? IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 28

Hoffnung! Europäische Stärken bei EDA • Prozeß- und Devicesimulation (Wien, Zürich, Bologna) • Analog-CAD Hoffnung! Europäische Stärken bei EDA • Prozeß- und Devicesimulation (Wien, Zürich, Bologna) • Analog-CAD ( Leuven, Sevilla, Lissabon, Kaiserslautern, München, Hannover) • Plazierung (München) • High-Level-Synthese (Grenoble, Leuven, Karlsruhe, Kaiserslautern, Dortmund) • Formale Verifikation (Cambridge, Edinburgh, Brunell Karlsruhe, Darmstadt) • HW / SW Codesign (Braunschweig, Karlsruhe) IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 29

Hoffnung? Europäische Schwächen • Große Firmen kaufen bei großen Firmen. • Große Firmen sind Hoffnung? Europäische Schwächen • Große Firmen kaufen bei großen Firmen. • Große Firmen sind zu unbeweglich für die Dynamik des EDA-Marktes. • An den Universitäten existiert zu wenig Design-Erfahrung. • Europäer sind zu technikverliebt und vernachlässigen das Marketing. • Europäer sind wenig risikofreundig, es gibt wenig „Entrepreneure“. • Europa hat kein Silicon-Valley. • Europa hat keine Wagniskapitalkultur. • Europäer haben wenig Gefühl für das richtige Produkt zur rechten Zeit. IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 30

Wozu denn auch EDA F&E in Europa? „Alles, was ich brauche kann ich bei Wozu denn auch EDA F&E in Europa? „Alles, was ich brauche kann ich bei Mentor, Cadence, Synopsys, . . . kaufen. “ Ja, aber, EDA-Firmen haben: • keinen Fokus auf Europa • begrenzte F&E Ressourcen • begrenzte Technologie- und Fertigungskenntnisse • begrenzte Anwendungskenntnisse IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 31

Warum ist EDA anwendungsspezifisch? • Optimierungskriterien beim Entwurf: • Chipfläche High Volume, z. B. Warum ist EDA anwendungsspezifisch? • Optimierungskriterien beim Entwurf: • Chipfläche High Volume, z. B. Speicher. • Performance Leading Edge, z. B. Controller. • Entwurfszeit Consumer. Time to Market, z. B. • Wiederverwendbarkeit High Complexity, z. B. Telecom. IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 32

Was ist in Europa anders als anderswo? • Europäische Schaltungen und Systeme sind traditionell Was ist in Europa anders als anderswo? • Europäische Schaltungen und Systeme sind traditionell „schwierige Entwürfe“. – – Mixed Signal (Telecom, Automotive) Low Power (Consumer, Mobile, Chip Cards) Embedded Systems (Telecom, Multimedia, Chip Cards) Safety Critical Systems (Automotive) IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 33

Sinnvolle Arbeitsteilung • System- und Halbleiterfirmen entwerfen Schaltungen und Systeme. • EDA-Firmen entwickeln Entwurfswerkzeuge. Sinnvolle Arbeitsteilung • System- und Halbleiterfirmen entwerfen Schaltungen und Systeme. • EDA-Firmen entwickeln Entwurfswerkzeuge. • Universitäten forschen in Algorithmen und Datenstrukturen, um Entwurfswerkzeuge entwickeln zu können. IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 34

Hoffnung: Trinity für kurz- und mittelfristige Projekte System- und Halbleiterfirmen Werkzeuge EDA-Firmen Algorithmen Prototypen Hoffnung: Trinity für kurz- und mittelfristige Projekte System- und Halbleiterfirmen Werkzeuge EDA-Firmen Algorithmen Prototypen Anforderungen Universitäten IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 35

SIA (Semiconductor Industry Association) über Notwendigkeiten bei EDA Better understanding of the problem; increased SIA (Semiconductor Industry Association) über Notwendigkeiten bei EDA Better understanding of the problem; increased investment; and improved coordination between user companies, universities, and EDA suppliers will be essential to provide the new sets of tools and techniques. The National Technology Roadmap for Semiconductors 1995 -2010 IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 36

IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 37 IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 37

IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 38 IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 38

Hoffnung: Focus Center für langfristige Themen • • • Konzentration von Ressourcen Sicherstellung von Hoffnung: Focus Center für langfristige Themen • • • Konzentration von Ressourcen Sicherstellung von Kontinuität Fokussierung auf kritische Themenstellungen Neue Finanzierungsmodelle Schließen der Lücken bei langfristiger Forschung IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 39

IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 40 IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 40

IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 41 IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 41

IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 42 IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 42

IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 43 IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 43

IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 44 IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 44

IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 45 IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 45

IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 46 IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 46

IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 47 IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 47

Meine geheime Wunschliste • Produktentwickler sollten mehr zum Thema Methodik und Werkzeuge beitragen. • Meine geheime Wunschliste • Produktentwickler sollten mehr zum Thema Methodik und Werkzeuge beitragen. • CAD-Abteilungen sollten mehr an übermorgen denken. • System- und Halbleiterfirmen sollten mehr Geld für EDA ausgeben. • Universitäten sollten sich mehr den Wünschen der Industrie öffnen. • Regierungen sollten verstehen, daß EDA sehr forschungsintensiv ist und kontinuierlicher Förderung bedarf. IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 48

Die eigentlichen EDA-Herausforderungen liegen noch vor uns ! IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Die eigentlichen EDA-Herausforderungen liegen noch vor uns ! IMS Institut für Mikroelektronische Systeme Universität Hannover 26. 01. 1999 # 49