Übersicht (Kurzfassung)

Die Nanoelektronik bietet in den nächsten Jahren die Chance, immer mehr Funktionalität auf immer kleinerem Raum für das tägliche Leben zur Verfügung zu stellen. Mobile und Platz sparende Anwendungen, z.B. für Automobil, Haushalt und Freizeit, werden durch neueste Fertigungstechniken ermöglicht. Die hohe Funktionalität dieser Anwendungen wird durch Schaltungen mit Strukturbreiten von 90 Nanometer und weniger realisiert. In absehbarer Zukunft werden damit mehr als 1000 Millionen Transistoren auf einem Baustein gefertigt werden können. Für den Schaltungsentwurf besteht in der nächsten Dekade die große Herausforderung, die durch die Fertigung ermöglichten Funktionen kostengünstig zu entwickeln. Hierzu ist eine signifikante Steigerung der Produktivität beim Schaltungsentwurf notwendig. Abbildung 1 macht deutlich, wie stark die Anzahl der am Entwurf eines Chips beteiligten Ingenieure ansteigen müsste, um Bausteine der genannten Komplexität zu entwerfen. Der Darstellung liegt eine durchschnittliche Produktivitätssteigerung von 20% pro Jahr zu Grunde.

Abbildung 1: Personaleinsatz im Chipentwurf bei 20% p.a. Produktivitätssteigerung

Grundsätzlich ergibt sich bei diesem Größenverhältnis das Problem der Verfügbarkeit der notwendigen Designer und der Kosten hierfür. Unmittelbare Folge ist die Forderung nach höherer Produktivität im Schaltungsentwurf. Eine weitere Motivation für eine höhere Produktivität ist die Dauer von Entwurfsprojekten. Schon bei den heutigen, gerade noch beherrschbaren Teamgrößen und Entwurfsaufwänden gelingt es einer steigenden Anzahl von Entwurfsprojekten nicht, den durch die Marktdynamik gegebenen Markteintrittsfenstern und Produktzyklen zu genügen. Der Zwang, diese Markteintrittsfenster zu erreichen, führt dazu, dass viele Entwurfsprojekte vor Erreichen der Ziele abgebrochen werden. Hier wird als weiteres Problem deutlich, dass die Produktivität der Schaltungsentwickler nicht ausreichend genau angegeben werden kann. Eine Kenntnis der Produktivität ist zwingend notwendig, um die Planbarkeit von Entwicklungsprojekten zu erhöhen.