芯片行業制定標準的背后

盡管半導體設計取得了長足的進步，整個行業的工作規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。當時的標準是技術妥協和企業政治的混合體，也是對工程細節的激烈爭論的混合體，現在依然如此。

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 總監兼首席架構師、IEEE 計算機協會 2023 當選主席 Jyotika Athavale 說：「我稱現在的情況為標準化叢林。新出現的標準太多了，很難跟上并理解它們是如何連接在一起的整個思維導圖」。

每個人都同意應該馴服巨大的叢林，盡管這與其說是路線圖，不如說是夢想。談到她的專業，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布了功能安全社區內各種標準的思維導圖。

「大多數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 的杰出架構師 Rob Aitken 說。「很少會出現標準完全重疊的 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，但有時來自供應商，以迫使他們采取行動。」

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，但會議的結果卻不盡如人意。盡管事情發生在近 35 年前，但 Kelly 的經歷聽起來卻如此熟悉，仿佛就發生在昨天。

「你在那里為現有技術設定標準，」凱利說?！肝覀兊募夹g是現有的，但與其他人的技術不兼容。我們進入它時想，'我們有這種優秀的技術可以做出貢獻'，但其他參與者的系統無法勝任。當你向非接觸式設備（如智能卡）來回發送數據時，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"，因為你已經撕裂了通信。大多數人不得不在自己的終端編寫軟件來處理撕裂的事務，試圖讓你重復它。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，并根據緩沖存儲取消或修復交易。」

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

"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任者投票否決。"來自競爭對手的驅動因素之一是，我們擁有大部分市場，所以這將是我們，」凱利回憶道?！改阒谱髁藬凳f張卡片。我們已經制作了數百萬張卡片。

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環境中走出來，不應該天真地認為是什么推動了標準辯論。在預算緊張、期限更緊的企業生活中，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計所束縛。大多數人都制造了所謂的'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生 "增強的"替代設計。

「這是一個典型的手法，」艾特肯在聽到這個故事后說。「有一種標準限制了你的技術，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。」

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，所以請不要改變任何東西，'」他指出?！改悄憔偷没氐焦俜綐藴柿??！?/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 公司負責戰略聯盟的高級產品營銷集團總監 Aparna Dey 說：「只要標準定義的抽象程度允許人們根據該標準區分自己的解決方案，就沒有問題。這就是我們合作開發標準基礎架構的方式，例如，標準 API 和數據模型允許人們在此基礎上進行差異化、互操作和構建。如果有人提出了一個具體的實現方案，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分，或將其作為參考實現方案進行貢獻?！估?，Cadence 公司為 Si2 OpenAccess API 標準和集成電路設計參考實施數據庫做出了貢獻，并將繼續做出貢獻。數據庫的參考實現并不是標準；API 才是標準，但參考實現由于其穩定性，在業界得到了廣泛的認可，可以讓公司專注于自己的應用，而不是已經提供的底層基礎設施。"

保密協議和反壟斷

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，在創建統一的 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，他們的職業生涯就會毀于一旦。

Arteris 解決方案與業務開發副總裁 Frank Schirrmeister 說，標準委員會的成員應該是 "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，就是行業資深人士。"他們的經驗和白發可以證明這一點。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。"

行業資深人士既了解工程技術，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，在標準設置中共享專有信息是一個顯而易見的挑戰；第二，有可能觸犯反壟斷法。

"架構師已經知道哪些是專有的，哪些不是專有的，但我們要確保他們知道這些規則，以及我們準備為社區貢獻什么，"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范的專業知識，尤其是在試圖解決復雜問題時。

正如 Synopsys 的 Athavale 所解釋的那樣，IEEE-標準協會要求在每次會議開始時征集專利。"任何人都可以發言并響應這一號召，也可以離線通知主席。我們鼓勵盡早確認專利披露。版權方面也是如此。如果你在標準制定會議上分享內容，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容或介紹了某些內容，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規則"。

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地說："如果我們采用你的想法，設備就會更貴"。

阿薩瓦萊說：「我們只專注于技術話題，不談論產品、定價、市場、銷售或任何其他方面的問題。」

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

"客戶在這些機構中分享有關他們的要求以及他們希望在標準中看到的內容的信息，"Dey 說?！高@有助于我們找出我們需要在產品中做些什么才能符合標準?！?/span>

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。"

業內人士指出，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問題同樣重要。歸根結底，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，但現實情況是，政治方面也很重要。」艾特肯說，"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系"。

來自內行的建議

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 標準協會在線提供免費培訓課程，內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，人與人之間的關系仍然需要改善。

西門子 EDA 功能安全與自主解決方案經理 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理 Jake Wiltgen 說?！溉藗兪遣煌愋偷膶W習者。例如，我是一個視覺學習者。我喜歡看框圖和輔助數據。很多人都喜歡這樣?！?/span>

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

艾特肯補充說，反之亦然。標準委員會的參與者不應該害怕挑戰，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該能夠暢所欲言，他們應該能夠參與其中。他們應該有發言權，"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。要準備好為你的技術辯護，說明它的好處，以及他們為什么要把它納入標準?！?/span>