芯片行業(yè)制定標準的背后

盡管半導(dǎo)體設(shè)計取得了長足的進步，整個行業(yè)的工作規(guī)模也達到了驚人的程度，但在標準委員會會議上，情況卻沒有多大變化。

一位 91 歲高齡的退休工程師提出的建議，聽起來可能與當今活躍人士提出的建議驚人地相似。當時的標準是技術(shù)妥協(xié)和企業(yè)政治的混合體，也是對工程細節(jié)的激烈爭論的混合體，現(xiàn)在依然如此。

通常情況下，在一個標準小組中，每個人唯一達成共識的事情就是標準在不斷增多。

Synopsys 總監(jiān)兼首席架構(gòu)師、IEEE 計算機協(xié)會 2023 當選主席 Jyotika Athavale 說：「我稱現(xiàn)在的情況為標準化叢林。新出現(xiàn)的標準太多了，很難跟上并理解它們是如何連接在一起的整個思維導(dǎo)圖」。

每個人都同意應(yīng)該馴服巨大的叢林，盡管這與其說是路線圖，不如說是夢想。談到她的專業(yè)，Athavale 說，目前似乎沒有努力鞏固安全標準。但是，IEEE CS 功能安全標準委員會確實發(fā)布了功能安全社區(qū)內(nèi)各種標準的思維導(dǎo)圖。

「大多數(shù)成功的標準組織最終都會進入精簡/整合階段，主要是圍繞提議的擴展，」Synopsys 的杰出架構(gòu)師 Rob Aitken 說。「很少會出現(xiàn)標準完全重疊的 VHS / Beta 案例。相反，你會得到類似于 Gen-Z / CCIX / CXL 的情況，其中標準涵蓋了相似但不相同的空間，CXL 最終吸收了 Gen-Z，而 CCIX 逐漸消失或者 IEEE 1809-2009 有效地合并 Verilog 和 SystemVerilog 的方式。一般來說，當有足夠的壓力時，標準就會鞏固，通常來自用戶，但有時來自供應(yīng)商，以迫使他們采取行動?！?/span>

退休工程師蓋伊-凱利（Guy Kelly）在 20 世紀 80 年代中期幫助制定了 IEEE FORTH 語言標準，并參與了 20 世紀 90 年代初的 ISO/IEC FDIS 14443-2 非接觸式智能卡標準會議，但會議的結(jié)果卻不盡如人意。盡管事情發(fā)生在近 35 年前，但 Kelly 的經(jīng)歷聽起來卻如此熟悉，仿佛就發(fā)生在昨天。

「你在那里為現(xiàn)有技術(shù)設(shè)定標準，」凱利說。「我們的技術(shù)是現(xiàn)有的，但與其他人的技術(shù)不兼容。我們進入它時想，'我們有這種優(yōu)秀的技術(shù)可以做出貢獻'，但其他參與者的系統(tǒng)無法勝任。當你向非接觸式設(shè)備（如智能卡）來回發(fā)送數(shù)據(jù)時，你必須擔心的一件事是，你把它放在電磁場中，它就會從電磁場中啟動，然后開始通過電磁場進行通信。如果這個過程超過幾毫秒，你就會過早地把它拔出來，這就是所謂的 "撕裂"，因為你已經(jīng)撕裂了通信。大多數(shù)人不得不在自己的終端編寫軟件來處理撕裂的事務(wù)，試圖讓你重復(fù)它。我們做了一些有趣的緩沖，我們有更高的通信速率，因此卡本身可以注意到它撕裂了，并根據(jù)緩沖存儲取消或修復(fù)交易?！?/span>

盡管有這樣的創(chuàng)新，而且他還是委員會主席的技術(shù)支持，而委員會主席恰好也是他在公司的老板，但他們的設(shè)計并沒有堅持下去。雖然從公司的角度來看，這可能令人沮喪，但這正是應(yīng)該發(fā)生的事情。

"工作人員必須保持中立立場，"Athavale 說。"即使你代表的是一家公司，你也必須保持中立，在擔任工作人員時只是一個技術(shù)人員"。

凱利和他的老板不得不坐視他們更新、更有效的解決方案被現(xiàn)任者投票否決。"來自競爭對手的驅(qū)動因素之一是，我們擁有大部分市場，所以這將是我們，」凱利回憶道?！改阒谱髁藬?shù)十萬張卡片。我們已經(jīng)制作了數(shù)百萬張卡片。

雖然這似乎是一個大人物大展拳腳的明顯案例，但也說明了采用標準背后的一些人類心理。一些消息來源警告說，第一次參加的人，特別是如果他們剛從學術(shù)環(huán)境中走出來，不應(yīng)該天真地認為是什么推動了標準辯論。在預(yù)算緊張、期限更緊的企業(yè)生活中，人的因素往往壓倒工程方面的考慮，勝出的往往是需要參與者做最少額外工作的解決方案?！溉绻瘑T會選擇你剛剛做的事情，上市時間就會減少，」一位資深人士說。

凱利和他的雇主在會議上敗下陣來，決定采取自己的變通辦法。"兩大巨頭各取所需，因此最終的標準有兩部分，一部分是 A，另一部分是 B。我們希望在其中加入 C。但沒有人真正感興趣，因為他們被先前的設(shè)計所束縛。大多數(shù)人都制造了所謂的'雙讀取器'來處理 A 和 B 部分，而我們制造了所謂的'三讀取器'來處理 A、B 和 C 部分。"

時至今日，這家名為 Cubic 的公司仍在制造最先進的智能卡。而且，標準決定仍然可以產(chǎn)生 "增強的"替代設(shè)計。

「這是一個典型的手法，」艾特肯在聽到這個故事后說?！赣幸环N標準限制了你的技術(shù)，這確實令人沮喪。這實際上成了一種市場游戲。如果市場對你正在做的事情感興趣，那么它就會說：『我們會買這個東西』，因為它能做到標準所能做到的，甚至更多?！?/span>

當然，情況并非總是如此?！甘袌隹赡軙f，'我們只是真的希望事情正常運轉(zhuǎn)，所以請不要改變?nèi)魏螙|西，'」他指出?！改悄憔偷没氐焦俜綐藴柿恕！?/span>

盡管如此，商定標準然后超越標準的策略至今仍在使用。事實上，這也是標準工作的基本方法。

Cadence 公司負責戰(zhàn)略聯(lián)盟的高級產(chǎn)品營銷集團總監(jiān) Aparna Dey 說：「只要標準定義的抽象程度允許人們根據(jù)該標準區(qū)分自己的解決方案，就沒有問題。這就是我們合作開發(fā)標準基礎(chǔ)架構(gòu)的方式，例如，標準 API 和數(shù)據(jù)模型允許人們在此基礎(chǔ)上進行差異化、互操作和構(gòu)建。如果有人提出了一個具體的實現(xiàn)方案，委員會可以詢問他們我們是否可以進入一個更高的抽象級別，這樣人們就可以進行自己的區(qū)分，或?qū)⑵渥鳛閰⒖紝崿F(xiàn)方案進行貢獻。」例如，Cadence 公司為 Si2 OpenAccess API 標準和集成電路設(shè)計參考實施數(shù)據(jù)庫做出了貢獻，并將繼續(xù)做出貢獻。數(shù)據(jù)庫的參考實現(xiàn)并不是標準；API 才是標準，但參考實現(xiàn)由于其穩(wěn)定性，在業(yè)界得到了廣泛的認可，可以讓公司專注于自己的應(yīng)用，而不是已經(jīng)提供的底層基礎(chǔ)設(shè)施。"

保密協(xié)議和反壟斷

第一次參加標準會議的工程師可能會覺得自己進入了另一個世界。Arteris 公司研究員兼工程總監(jiān)里奇-韋伯（Rich Weber）說：「這與你的正常工作不同。這更像是政治?！笽P-XACT 委員會實際上是在愛爾蘭都柏林的同一個房間里開會的，愛爾蘭人就是在那里制定憲法的。所以這真的就像國際政治。

事實上，在創(chuàng)建統(tǒng)一的 UVM、OVM 和 VMM 標準的歷史性討論期間，所有主要的 EDA 參與方都參與其中，事情發(fā)展到了必須秘密投票的地步，因為人們擔心如果投錯票，他們的職業(yè)生涯就會毀于一旦。

Arteris 解決方案與業(yè)務(wù)開發(fā)副總裁 Frank Schirrmeister 說，標準委員會的成員應(yīng)該是 "AlteHasen"，這個德語詞的字面意思是 "老兔子"。因為兔子是被獵殺的食物，其深層含義是那些聰明和精明的人能夠生存下來，換句話說，就是行業(yè)資深人士。"他們的經(jīng)驗和白發(fā)可以證明這一點。他們很早就能通過觀察事物告訴你，你是否可能在某個地方陷入僵局。"

行業(yè)資深人士既了解工程技術(shù)，也了解法律準則，這是初級工作人員在參加標準會議之前需要學習的準則。兩個主要的法律陷阱是：第一，在標準設(shè)置中共享專有信息是一個顯而易見的挑戰(zhàn)；第二，有可能觸犯反壟斷法。

"架構(gòu)師已經(jīng)知道哪些是專有的，哪些不是專有的，但我們要確保他們知道這些規(guī)則，以及我們準備為社區(qū)貢獻什么，"Cadence 的 Dey 說。"標準委員會的成員通常都是高級工程師，因為他們擁有貢獻和制定規(guī)范的專業(yè)知識，尤其是在試圖解決復(fù)雜問題時。

正如 Synopsys 的 Athavale 所解釋的那樣，IEEE-標準協(xié)會要求在每次會議開始時征集專利。"任何人都可以發(fā)言并響應(yīng)這一號召，也可以離線通知主席。我們鼓勵盡早確認專利披露。版權(quán)方面也是如此。如果你在標準制定會議上分享內(nèi)容，那么 SDO 將自動獲得該信息的許可。因此，您必須小心謹慎，不要透露任何您公司的機密信息，因為如果您上傳了某些內(nèi)容或介紹了某些內(nèi)容，那么您就向 IEEE-SA 或 ISO 或您所在的任何委員會提供了將這些內(nèi)容用作其機密信息的許可。每次會議開始時都會宣讀這些專利和版權(quán)規(guī)則"。

此外，為了使每個人都能遵守政策和程序，每個工作組都包括一名來自贊助方 SDO 的工作人員。

至于可能觸犯反壟斷法的第二個問題，不幸的是，標準會議可能非常接近價格壟斷的法律定義，這就是為什么與會者永遠不能直截了當?shù)卣f："如果我們采用你的想法，設(shè)備就會更貴"。

阿薩瓦萊說：「我們只專注于技術(shù)話題，不談?wù)摦a(chǎn)品、定價、市場、銷售或任何其他方面的問題。」

然而，有一個與市場相關(guān)的方面吸引著許多公司參與其中。參與的不僅是供應(yīng)商及其競爭對手，還有他們自己的客戶。

"客戶在這些機構(gòu)中分享有關(guān)他們的要求以及他們希望在標準中看到的內(nèi)容的信息，"Dey 說?！高@有助于我們找出我們需要在產(chǎn)品中做些什么才能符合標準。」

然而，標準會議的核心存在一個根本矛盾。韋伯說："通常情況下，讓相互競爭的公司攜手合作并不是我們的目標。"

業(yè)內(nèi)人士指出，每次面對面的標準會議基本上都是兩個會議。一次在酒店會議室舉行，并記錄在案。另一次在酒店酒吧舉行，不作記錄。后者往往更有成效，因為在這里不僅可以進行最多的投票游說，而且人們可以坦率地說出他們反對的真正原因。換句話說，了解人們的需求與了解技術(shù)問題同樣重要。歸根結(jié)底，每次標準會議都有兩個需要解決的問題，一個是在會議室討論的技術(shù)問題，另一個是在酒吧討論的人文問題。

艾特肯說，「你希望平衡兼顧工程學，因為只有這樣才能制定出好的標準，但現(xiàn)實情況是，政治方面也很重要?！拱乜险f，"如果它要獨立成功，而不僅僅是一份人人都認為很好卻無人遵守的原始文件，那么它就必須被人類所采納。他們將受到人類所有動機的驅(qū)使。很多時候，工程師們稱之為政治，其實就是人與人之間的關(guān)系"。

來自內(nèi)行的建議

Athavale 歡迎并鼓勵參與，尤其是不同群體的參與。她和其他許多人建議，在加入工作組之前，先從觀察員做起，或者先參加一個較小的研究小組。IEEE 標準協(xié)會在線提供免費培訓(xùn)課程，內(nèi)容涵蓋標準制定的整個生命周期，還為指定代表提供了一本涵蓋政策和程序的手冊。

盡管如此，人與人之間的關(guān)系仍然需要改善。

西門子 EDA 功能安全與自主解決方案經(jīng)理 Jake Wiltgen 說："如果你想提出一個論點，那么為該論點提供必要的輔助材料是非常重要的。這有助于闡明觀點，"西門子 EDA 功能安全和自主解決方案經(jīng)理 Jake Wiltgen 說。「人們是不同類型的學習者。例如，我是一個視覺學習者。我喜歡看框圖和輔助數(shù)據(jù)。很多人都喜歡這樣?！?/span>

Wiltgen 還建議盡可能多地積累技術(shù)演講經(jīng)驗，其中一些經(jīng)驗可能來自學術(shù)經(jīng)驗以及行業(yè)經(jīng)驗。"這些人都是技術(shù)性很強的人，他們經(jīng)常會提出挑戰(zhàn)。這是件好事，但你需要做好準備，以便在出現(xiàn)這些問題時回答。"

艾特肯補充說，反之亦然。標準委員會的參與者不應(yīng)該害怕挑戰(zhàn)，即使是那些他們的前輩。"在某些文化中，這是一個很大的錯誤。你不能告訴比你年長的人他們錯了。但你還是應(yīng)該說，'嘿，不，事情是這樣的'，"他建議道。重要的是要有合適的措辭，避免破壞關(guān)系，所以你可能不會使用那些原話，但信息仍然需要傳達。

Athavale 還鼓勵每個人都要充滿自信，尤其是女性和其他可能感到代表人數(shù)不足的人。"我希望看到更多女性參與標準和標準化工作。比多樣性更重要的是包容。人們需要有被包容的感覺。人們需要感覺到他們應(yīng)該能夠暢所欲言，他們應(yīng)該能夠參與其中。他們應(yīng)該有發(fā)言權(quán)，"她說。"對于來自英語不是母語的國家的參賽者來說，這有點困難。但在我看來，人們都非常鼓勵、支持和理解他們，并愿意幫助他們建立自信，讓他們敢于發(fā)言"。

凱莉是 "阿爾特哈森 "中最 " Alte "的人，她最后說了這樣幾句鼓勵的話：「最好的建議是認真傾聽，友好相處，不要詆毀任何人或他們的技術(shù)。要準備好為你的技術(shù)辯護，說明它的好處，以及他們?yōu)槭裁匆阉{入標準。」