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　　近日，歐洲新研究項(xiàng)目的合作伙伴發(fā)布了多國(guó)/多學(xué)科智能系統(tǒng)聯(lián)合設(shè)計(jì)(SMAC)項(xiàng)目的內(nèi)容細(xì)節(jié)。這項(xiàng)重要的三年期合作項(xiàng)目旨在為智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)造先進(jìn)的設(shè)計(jì)整合環(huán)境(SMAC 平臺(tái))，歐盟FP7(FP7-ICT-2011-7)項(xiàng)目為智能系統(tǒng)項(xiàng)目提供部分資金支持。智能系統(tǒng)是指在一個(gè)微型封裝內(nèi)整合多種功能的微型智能設(shè)備，這些功能包括傳感器、執(zhí)行器、運(yùn)算功能、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接和能量收集功能。在節(jié)能、醫(yī)療、汽車(chē)、工廠自動(dòng)化以及消費(fèi)電子等應(yīng)用領(lǐng)域，智能系統(tǒng)將是下一代產(chǎn)品設(shè)備的重要組件。SMAC項(xiàng)目的目標(biāo)是通過(guò)降低智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間，幫助歐洲企業(yè)在應(yīng)用市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中搶占先機(jī)。

　　智能系統(tǒng)研發(fā)瓶頸不是技術(shù)，而是設(shè)計(jì)方法。先進(jìn)的封裝技術(shù)，如系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)和芯片堆疊(3D IC)通孔技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在一個(gè)封裝內(nèi)高密度整合所需的全部功能，以滿足市場(chǎng)對(duì)成本、尺寸、性能和可靠性的日益嚴(yán)格的技術(shù)要求。盡管如此，設(shè)計(jì)方法仍無(wú)法與技術(shù)發(fā)展同步。

　　SMAC項(xiàng)目聯(lián)席協(xié)調(diào)員、意法半導(dǎo)體工業(yè)與多重市場(chǎng)CAD研發(fā)總監(jiān)Salvatore Rinaudo表示：“阻礙智能系統(tǒng)應(yīng)用快速增長(zhǎng)的原因不是技術(shù)，而是缺少精心組織的明確描述最終整合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。理想的情況是將全部整合器件設(shè)計(jì)成一個(gè)單一系統(tǒng)，但目前缺少統(tǒng)一的設(shè)計(jì)工具和方法。SMAC項(xiàng)目組準(zhǔn)備研發(fā)一個(gè)以整合為導(dǎo)向的整體設(shè)計(jì)平臺(tái)，以此幫助歐洲企業(yè)降低制造成本，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間，最大限度地降低在最終整合過(guò)程中遭遇的風(fēng)險(xiǎn)，從而在挖掘智能系統(tǒng)的潛能中搶占先機(jī)?！?/p>

　　目前在智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，不同的系統(tǒng)組件采用不同的設(shè)計(jì)工具。以MEMS傳感器、模擬和射頻器件、數(shù)字芯片為例，建模、仿真和設(shè)計(jì)等過(guò)程使用完全不同的工具，而這些工具沒(méi)有一個(gè)考慮到最終的系統(tǒng)整合。

　　為確保SMAC平臺(tái)能夠用于實(shí)際的工業(yè)級(jí)強(qiáng)度的設(shè)計(jì)流程和環(huán)境，平臺(tái)研發(fā)將由學(xué)術(shù)界和工業(yè)領(lǐng)域的合作伙伴共同完成，其中包括多家電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)廠商和半導(dǎo)體廠商。這項(xiàng)研發(fā)成果將讓工業(yè)合作伙伴及其客戶提高其在智能系統(tǒng)產(chǎn)品及應(yīng)用市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

　　預(yù)計(jì)該項(xiàng)目結(jié)束后將會(huì)取得以下科技成果：

　　1.新的建模仿真功能：支持精確的多物理場(chǎng)、多層、多尺度以及多域聯(lián)合仿真。

　　2.以整合為導(dǎo)向的創(chuàng)新型設(shè)計(jì)方法，用于設(shè)計(jì)不同技術(shù)領(lǐng)域和擁有不同功能的智能系統(tǒng)組件和子系統(tǒng)。

　　3.強(qiáng)化現(xiàn)有建模和仿真工具的性能，將其整合到一個(gè)完整的設(shè)計(jì)流程內(nèi)(即SMAC平臺(tái))，實(shí)現(xiàn)以整合為導(dǎo)向的智能系統(tǒng)聯(lián)合設(shè)計(jì)概念。

　　4.通過(guò)實(shí)現(xiàn)含有尖端技術(shù)的測(cè)試示例，證明某些新設(shè)計(jì)解決方案的效果。

　　5.通過(guò)對(duì)比最先進(jìn)的參考方法，證明在SMAC平臺(tái)內(nèi)整合全新與現(xiàn)有EDA設(shè)計(jì)工具的精確性和簡(jiǎn)便性。

　　6.在一個(gè)工業(yè)級(jí)強(qiáng)度設(shè)計(jì)示例中證明SMAC平臺(tái)的適用性。

　　項(xiàng)目合作方：

　　項(xiàng)目協(xié)調(diào)方：意法半導(dǎo)體STMicroelectronics s.r.l. (意大利);

　　Philips Medical Systems Nederland BV(荷蘭);

　　ON Semiconductor Belgium BVBA (比利時(shí));

　　Agilent Technologies Belgium NV (比利時(shí));

　　Coventor Sarl (法國(guó));

　　MunEDA GmbH (德國(guó));

　　EDALab s.r.l. (意大利);

　　Fondazione Istituto Italiano di Tecnologia (意大利);

　　Tyndall National Institute, University College Cork (愛(ài)爾蘭);

　　Instytut Technologii Elektronowej (波蘭);

　　Politecnico di Torino (意大利);

　　Università degli Studi di Catania (意大利);

　　University of Nottingham (英國(guó));

　　Katholieke Universiteit Leuven (比利時(shí));

　　Technische Universiteit Eindhoven (荷蘭);

　　Slovak University of Technology Bratislava(斯洛伐克);

　　ST-POLITO s.c.a.r.l. (意大利)。

　　SMAC項(xiàng)目運(yùn)轉(zhuǎn)需要超過(guò)1300人/月和約1300萬(wàn)歐元資金，其中約500萬(wàn)歐元將由工業(yè)合作伙伴提供。

　　技術(shù)說(shuō)明:

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　　如上圖所示，智能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了非常復(fù)雜的功能，整體系統(tǒng)通常由非異類(lèi)器件組成，包括數(shù)字器件、模擬器件、射頻芯片、MEMS及其它類(lèi)型傳感器、電源和無(wú)線通信器件。目前還沒(méi)有設(shè)計(jì)方法和工具能夠同步且無(wú)縫地解決智能微電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師在設(shè)計(jì)新產(chǎn)品時(shí)面臨的全部挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)包括緊密封裝器件的預(yù)定電勢(shì)或寄生耦合(例如，熱或電磁)。

　　當(dāng)前有關(guān)智能系統(tǒng)的建模、仿真、設(shè)計(jì)和整合的基本情況如下:

　　非電氣組件(微加工結(jié)構(gòu)、電磁場(chǎng)、熱現(xiàn)象、波傳遞等組件)采用偏微分方程(PDE)求解器設(shè)計(jì)，如有限元方法(FEM)或基于原理圖的行為庫(kù)。

　　模擬器件和射頻器件是由高專(zhuān)業(yè)性工程師在重新使用現(xiàn)有宏的基礎(chǔ)上按照一個(gè)模板化方法設(shè)計(jì)。

　　數(shù)字部分是采用自動(dòng)合成工具(從高層合成到物理合成)按照自上至下的模式設(shè)計(jì)。

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持工具包括框圖仿真(如MATLAB-SIMULINK, SystemVue)，這些工具讓設(shè)計(jì)人員可以全面查看整個(gè)系統(tǒng)，但需要使用簡(jiǎn)單的子系統(tǒng)和器件模型。

　　微控制器和數(shù)字信號(hào)器內(nèi)的軟件代碼量正在大幅增加。