处理器、显现技能、紧缩算法和无线数据通信等很多范畴的前进正在造就新一代具有丰厚功用的消费类电子产品。为了在这个诱人的商场取得成功，制造商们需求新的规划办法，使他们能够以更快的速度向商场推出更多功用、更低本钱和更低功耗的产品。
下一代消费类媒体产品的最大规划应战是怎么规划低功耗的模仿
和RF接口，并把这些接口与嵌入式体系的其他部分集成在一起。工艺技能的惊人前进使得体系级芯片(SoC)规划能够完结曾经无法到达的集成度，但这也增大了模仿/RF规划应战的难度。前几代工艺使规划人员能够把数字功用集成在单芯片上，而由体系板上的分立芯片供给其他功用。实践上，余下功用首要包含RF、模仿或混合信号电路。SoC革新则答应把所有这些功用都集成到单芯片上。
这种集成能够带来很多优点，包含削减体系拼装本钱、下降功耗和增强可靠性。这些要素关于进步在消费类媒体产品商场上的竞争力是至关重要的。据IBS公司的统计分析显现，在2000年，混合信号半导体的毛赢利比纯数字产品高10-12%，并且混合信号产品的年降价起伏不到数字产品的1/3。因而，混合信号产品不只能带来更高的赢利，并且这种赢利是不断添加的。假如哪家公司能够成功地使用新一代工艺技能来进步集成度、下降体系本钱和功耗，那么它在商场大将取得比竞争对手更大的赢利，并取得更大的成功。
SoC规划者面对的要害应战
不幸的是，这种令人神往的集成还存在某些问题。形成这些问题的本源在于模仿与数字电路之间的底子差异。与模仿电路不同，数字电路的可缩短性非常好。跟着工艺特征尺度的缩小，数字晶体管变得更快、更冷、更廉价。因为数字晶体管只须存放1和0，所以它们不会受工艺或温度差异的影响，事实上，两个规划相似的数字晶体管尽管或许包含实践缺点，但在功用上仍是等效的。
但是，在模仿电路中，即便两个模仿晶体管的物理完结有稍微的不同或许它们的作业环境稍有改变，都将导致两个晶体管呈现不同的行为，然后发生问题。跟着特征尺度的缩小，“不匹配”问题将变得越来越严峻，因为小的瑕疵会因为器材面积的缩小而被扩大。此外，不断缩短的栅极长度将使电流密度、功率密度和电压噪声增大，然后削减了噪声裕量。在130纳米工艺下，长时刻被规划者疏忽的漏电功率将变成一个约束要素。以下由东京大学 Takayasu Sakurai教授供给的数据说明晰SoC规划者有必要战胜的一些应战：
* 栅极长度 ×0.5* 功率密度 ×1.6
* RC延时/瞬态推迟×3.2
* 电流密度 ×1.6
* 电压噪声 ×3.2
(注：乘法因子表明参数的改变倍数)
此外，阻碍把模仿和数字功用集成到单芯片上的其它问题还有许多，包含衬底耦合噪声、欧姆压降，以及最重要的一点，即怎么完结功耗预算方针。
假如这些问题加在一起，其复杂性将令规划者无法抵挡。东芝公司向IEEE电子规划进程(EDP)作业组提交的一份陈述说明晰这种状况。在该陈述中，东芝评论了用于模/数转换器的一种比较器电路的规划，它由0.25微米工艺移植到0.13微米工艺需求四周时刻。这种再规划进程要求规划师在确认21种器材参数(7个仓库式晶体管的宽度、长度和m因子)的一起，努力完结最小的功耗。
模仿、混合信号规划主动化
模仿/混合信号规划主动化技能能够从两个方面使这些问题得到必定缓解。首要，跟着惯例规划使命的复杂性添加，主动化技能越来越能够在更短的时刻内找到等同于或许比人工规划方法更好的处理方案。咱们曾在20世纪90年代从数字逻辑归纳方面观察到这种现象，即当规划算法和规划复杂性到达某种程度时，主动化技能将成为优先考虑的挑选。今日，咱们在模仿电路范畴再次看到这种现象，因为规划算法现已非常老练，规划又到达满意的复杂度，以致于主动化处理方案成为规划者的首选。
其次，经过主动完结那些当今占用规划者很多宝贵时刻的惯例使命，规划者能够分配更多时刻来进行能取得更大价值报答的规划活动。图1以一个典型的压控振荡器(VCO)为例说明晰这点。假如不选用任何主动化技能，规划者的大部分时刻不是用在做规划上，而是糟蹋在缩小尺度、布局和完结规划收敛等惯例使命上。最新一代的模仿/混合信号规划主动化东西能够为规划者供给功用强大的主动化流程，使规划者能够用更多时刻来做增值规划。这关于在消费类产品范畴取得成功是至关重要的，在这些范畴，要满意更低的功耗预算需求挑选恰当的架构。
有期望的效果
为了在消费类媒体产品商场取得成功并从混合信号SoC中取得更大赢利，制造商需求处理模仿/混合信号(A/M-S)规划的瓶颈。首要EDA供货商现已认识到战胜A/M-S规划应战的重要性。Cadence公司%&&&&&%完结部总经理Lavi Lev表明，模仿规划将是完结SoC前景蓝图的要害。此外，几家小型的新式公司正致力于处理A/M-S规划应战。
例如，Neolinear公司开发了用于模仿、RF和混合信号规划的EDA软件。NeoCircuit和 NeoCircuit-RF东西能够主动确认模仿、定制数字和RF电路的尺度，这大大进步了规划工程师的生产率。NeoCell东西能够主动完结模仿单元的布局布线。在结合运用这些东西的状况下，Neolinear的技能能够完结快速模仿规划。表1给出了由Neolinear和台湾工业技能研究院 (ITR)共同完结的作业效果，它们证明晰这种革新性的模仿归纳技能能够完结的规划改善。表1的效果来自三个电路，分别是：
1. 跨导阻抗扩大器，
2. 11位流水线型模数转换器的增益级，
3. 使用在3GHz PLL中的预分频器。
在悉数的三种状况下，NeoCircuit东西都能够到达或超越手艺规划电路的功能。
