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張通社?zhangtongshe.com
集成電路行業(yè)一直流傳著這么一句話：“誰(shuí)掌握了EDA的話語(yǔ)權(quán)，誰(shuí)就掌握了集成電路的命門(mén)，誰(shuí)就可以對(duì)芯片行業(yè)的后來(lái)者降維打擊。”
EDA的發(fā)展水平代表著一個(gè)國(guó)家在半導(dǎo)體領(lǐng)域的“軟實(shí)力”。我國(guó)EDA行業(yè)從20世紀(jì)80年代中后期才真正開(kāi)始，較全球EDA行業(yè)的發(fā)展晚了十年。從企業(yè)來(lái)看，EDA行業(yè)入門(mén)門(mén)檻極高。2020年海外EDA企業(yè)數(shù)量為600+，國(guó)內(nèi)僅22家。Synopsys、Cadence和Siemens EDA三巨頭壟斷全球EDA市場(chǎng)。中國(guó)本土EDA企業(yè)，僅在部分細(xì)分領(lǐng)域具有優(yōu)勢(shì)，難以提供全流程產(chǎn)品。
EDA的落后，背后反映出的是整個(gè)中國(guó)電子產(chǎn)業(yè)與西方發(fā)展的代差。在過(guò)去30年里，芯片的集成規(guī)模提高了數(shù)萬(wàn)倍，設(shè)計(jì)難度和成本也急劇增加，但是EDA作為集成電路設(shè)計(jì)工具，在方法論革新與顛覆式技術(shù)創(chuàng)新上卻一直沒(méi)有突破，無(wú)法支撐快速增加并急劇分化的應(yīng)用需求。
在這樣的背景下，疊加緊張的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)局勢(shì)，國(guó)產(chǎn)EDA要如何實(shí)現(xiàn)破局？
01、瞄準(zhǔn)痛點(diǎn) 以平衡創(chuàng)新方式滿足用戶需求
破局的前提是入局。何謂入局？首先是要能夠滿足當(dāng)下國(guó)內(nèi)IC企業(yè)的EDA工具需求，最好是能針對(duì)長(zhǎng)久以來(lái)的EDA工具使用痛點(diǎn)，打造差異化服務(wù)優(yōu)勢(shì)，這樣才能讓國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體企業(yè)更有動(dòng)力選擇國(guó)產(chǎn)EDA工具。
以占據(jù)EDA市場(chǎng)最大份額的驗(yàn)證工具來(lái)講，目前，整個(gè)驗(yàn)證EDA環(huán)節(jié)實(shí)際上是有三個(gè)主要的核心產(chǎn)品，包括邏輯仿真、硬件仿真、原型驗(yàn)證。如果你是一個(gè)基層的工程師，會(huì)發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證是一個(gè)非常痛苦的過(guò)程，需要使用不同的工具完成不同的驗(yàn)證目標(biāo)，非常復(fù)雜。因此，當(dāng)需要提升驗(yàn)證效率或者說(shuō)要做到敏捷驗(yàn)證時(shí)，本質(zhì)上來(lái)說(shuō)環(huán)節(jié)越少越好。
然而在產(chǎn)業(yè)實(shí)踐中，當(dāng)前的EDA工具與方法學(xué)，并不能完美滿足用戶的需求。大規(guī)模芯片，特別是系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證，正在面臨四大挑戰(zhàn)：
1. 不統(tǒng)一的芯片或者硬件平臺(tái)用戶需要雙重投入；
2. 不統(tǒng)一的軟件工具或者編譯流程，用戶需要付出額外的調(diào)試努力和時(shí)間；
3. 原型系統(tǒng)和硬件仿真二者驗(yàn)證方案不一致，導(dǎo)致靈活性或擴(kuò)展性不足；
4. 不同EDA廠商的硬件驗(yàn)證平臺(tái)和調(diào)試工具不能無(wú)縫配合。
基于市場(chǎng)需求與用戶痛點(diǎn)，近日系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證EDA解決方案提供商芯華章，正式發(fā)布了一款高性能FPGA雙模驗(yàn)證系統(tǒng)“樺捷HuaPro P2E”，以特有的雙模定位，解決了原型驗(yàn)證與硬件仿真的融合難題，幫助開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)突破了傳統(tǒng)軟硬件驗(yàn)證工具的割裂限制問(wèn)題。
“10年之后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)所有的驗(yàn)證工具都會(huì)不一樣。我們剛發(fā)布的雙模新品樺捷HuaPro P2E，很可能又是一個(gè)顛覆性的產(chǎn)品，因?yàn)樾袠I(yè)里原來(lái)是沒(méi)有類似的工具，這是芯華章200多位優(yōu)秀工程師，基于對(duì)原來(lái)傳統(tǒng)方法學(xué)的深厚積累和洞察，加上大量創(chuàng)新，花費(fèi)兩年研發(fā)，有劃時(shí)代價(jià)值的產(chǎn)品?！毙救A章科技首席技術(shù)官傅勇這樣評(píng)價(jià)這款新產(chǎn)品。
芯華章科技首席技術(shù)官?傅勇
HuaPro P2E確實(shí)擁有自傲的資本。相比傳統(tǒng)的原型驗(yàn)證工具，HuaPro P2E基于統(tǒng)一的硬件、軟件工具，高效集成原型驗(yàn)證和硬件仿真雙模式，有效支持上百顆FPGA的超大型硬件驗(yàn)證系統(tǒng)，也可支持高達(dá)數(shù)十億門(mén)設(shè)計(jì)容量，在超大規(guī)模SoC設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)高達(dá)10M的仿真速率，為CPU、GPU、AI、HPC等大規(guī)模芯片開(kāi)發(fā)，提供大容量、高性能、調(diào)試能力強(qiáng)大的新—代智能硅前驗(yàn)證硬件系統(tǒng)。
對(duì)于一家公司而言，其產(chǎn)品就像是武器，通過(guò)擊中客戶的痛點(diǎn)，而發(fā)揮自身的價(jià)值。芯華章作為一家新晉EDA頭部企業(yè)，加上剛發(fā)布的新品樺捷HuaPro P2E，兩年內(nèi)發(fā)布了1款驗(yàn)證平臺(tái)+6款自研產(chǎn)品，已然手握一攬子武器，打造了完整的數(shù)字驗(yàn)證全流程工具鏈，可謂國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)入局的典范。
02、聚焦前沿技術(shù) 發(fā)掘“彎道超車”新機(jī)遇
躬身入局之后，作為行業(yè)的后來(lái)者，如何站在更高的技術(shù)起點(diǎn)上，發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì)，也是破局的關(guān)鍵。換言之，國(guó)產(chǎn)EDA破局的方向遠(yuǎn)不能止步于眼前，因?yàn)橹蛔鲂袠I(yè)的跟隨者，也意味著永遠(yuǎn)無(wú)法達(dá)到一流水平，總是會(huì)落后一線。
英特爾資本董事總經(jīng)理和中國(guó)區(qū)總經(jīng)理王天琳就表示，“本土初創(chuàng)和國(guó)際大廠的差距確非一朝一夕能趕上，但它們大都屬于工程范疇而非科學(xué)范疇，而追趕者的優(yōu)勢(shì)就是可以在知道正確方向的前提下，加速尋找方法?！?/p>
正確的方向指的是什么方向？
“我們最終的目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)EDA工具的超越。所以芯華章從開(kāi)始的底層框架就在考慮與布局，以底層技術(shù)為突破口，打破工具之間的碎片化，打造統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)、編譯器、調(diào)試工具，進(jìn)行云原生部署等，一步一步地走向我們的最終目標(biāo)?！毙救A章首席市場(chǎng)戰(zhàn)略官謝仲輝這樣闡述公司面向未來(lái)、以終為始的戰(zhàn)略布局。
為了更好探索前沿技術(shù)，芯華章研究院于今年正式成立，中國(guó)工程院院士沈昌祥出任榮譽(yù)院長(zhǎng)，并邀請(qǐng)中國(guó)科學(xué)院院士毛軍發(fā)出任首席專家顧問(wèn)。芯華章研究院計(jì)劃三年投入超億元，以研究下一代EDA 2.0方法學(xué)與技術(shù)為目標(biāo)，面向工業(yè)應(yīng)用的核心基礎(chǔ)技術(shù)做長(zhǎng)期、持續(xù)的研發(fā)投入與技術(shù)攻關(guān)，構(gòu)建專業(yè)高效的技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化雙向鏈接通道，賦能數(shù)字化產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
目前，隨著芯片規(guī)模不斷擴(kuò)大，系統(tǒng)驗(yàn)證時(shí)間不斷增加。要知道，目前芯片驗(yàn)證工作已經(jīng)占用了整個(gè)開(kāi)發(fā)流程的70%時(shí)間和資源，成為實(shí)際上的開(kāi)發(fā)瓶頸。
與EDA?2.0一脈相承，芯華章首創(chuàng)敏捷驗(yàn)證EDA理念：圍繞快速迭代、提早進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和調(diào)試手段三個(gè)非常重要的核心要素，用更快更完善的迭代流程，讓設(shè)計(jì)和驗(yàn)證更“敏捷”地進(jìn)入下一階段，進(jìn)而更早發(fā)現(xiàn)每個(gè)模塊在后期階段才暴露出的潛在問(wèn)題，解決芯片開(kāi)發(fā)瓶頸。
這種對(duì)未來(lái)的探索，也已經(jīng)出現(xiàn)在芯華章發(fā)布的多款自研產(chǎn)品上。
謝仲輝表示：“在創(chuàng)新之路上，我們還有很多事情要做，也很清楚地知道這條路要怎么走，不僅僅有很好的導(dǎo)航目標(biāo)、指導(dǎo)技術(shù)底層怎么去規(guī)劃，同時(shí)也有切實(shí)的落地的方法。比如說(shuō)，透過(guò)我們的場(chǎng)景驗(yàn)證工具，產(chǎn)生統(tǒng)一的測(cè)試用例；我們的形式驗(yàn)證工具，能借用數(shù)學(xué)方法更好更快的迭代；我們用更高速的邏輯仿真器，能更早地把場(chǎng)景導(dǎo)入，甚至我們雙模的原型系統(tǒng)也是一樣，更早地把大規(guī)模驗(yàn)證的原型系統(tǒng)導(dǎo)入，這已經(jīng)是我們走向敏捷驗(yàn)證、甚至走向EDA 2.0的一些‘腳印’?！?/p>
03、共贏發(fā)展 讓面向未來(lái)的EDA誕生在中國(guó)
“我認(rèn)為彎道超車是有可能的，關(guān)鍵是你要怎么超。我相信這不是芯華章一家可以實(shí)現(xiàn)的事，還是需要IC公司、系統(tǒng)公司，大家一起開(kāi)放思想，通力合作”，傅勇在談到國(guó)產(chǎn)EDA的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展時(shí)表示。
正如他所言，合作確實(shí)正在成為整個(gè)國(guó)產(chǎn)EDA發(fā)展的共識(shí)。
“EDA在過(guò)去38年的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，沒(méi)有任何一家可以給行業(yè)提供100%的解決方案，都必須要通過(guò)合作，要不然就是整合，要不然就是聯(lián)合。我想國(guó)內(nèi)現(xiàn)在號(hào)稱幾十家EDA公司，事實(shí)上都沒(méi)有能力給國(guó)內(nèi)提供完整的解決方案，就更需要大家一起合作?！备艂愲娮佣录婵偛脳盍灞硎尽?/p>
就在今年9月，芯華章完成了對(duì)高性能仿真軟件領(lǐng)先企業(yè)瞬曜EDA的并購(gòu)整合。
對(duì)于這次牽手，芯華章首席技術(shù)官，也是原瞬曜創(chuàng)始人傅勇表示：“我想用‘畫(huà)龍點(diǎn)睛’這個(gè)成語(yǔ)來(lái)表達(dá)。如果想將國(guó)產(chǎn)EDA做起來(lái)，必須要有一個(gè)整體的‘龍’。芯華章從一開(kāi)始，就以大量的人力投入產(chǎn)品的研發(fā)和客戶的服務(wù)中，目前已成為國(guó)內(nèi)專注在數(shù)字驗(yàn)證領(lǐng)域的頭部平臺(tái)?；谛救A章這條‘龍’，再點(diǎn)上瞬曜電子這一‘睛’，就形成了有特色且完整的驗(yàn)證平臺(tái)。這個(gè)平臺(tái)足夠穩(wěn)健，具備明顯的差異化優(yōu)勢(shì)。而兩者能實(shí)現(xiàn)很好的融合，主要是有三點(diǎn)：一是兩家公司在文化層面是吻合的，都立志要做中國(guó)自己的數(shù)字驗(yàn)證工具；二是兩家的產(chǎn)品是非?；パa(bǔ)的；三是從人員的角度來(lái)考慮，所有人深耕EDA領(lǐng)域多年，在此之前都保持著非常好的合作關(guān)系?！?/p>
合作共贏的精神不僅體現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)之間，更重要的是產(chǎn)業(yè)上下游之間的配合與支持。簡(jiǎn)單講，就是用戶。EDA作為工業(yè)軟件，仍需要與用戶迭代打磨才能成為好軟件。因此沒(méi)有成功的商業(yè)路線，就沒(méi)有成功的技術(shù)路線。任何一個(gè)產(chǎn)業(yè)的DNA都由兩條鏈構(gòu)成：技術(shù)鏈和商業(yè)鏈，兩者缺一不可。
對(duì)此，芯華章也做出了許多努力。2021年，芯華章與燧原科技正式達(dá)成驗(yàn)證技術(shù)專家服務(wù)合作；2022年，芯華章以HuaPro P1助力加特蘭新一代芯片產(chǎn)品設(shè)計(jì)驗(yàn)證，聯(lián)手芯來(lái)科技提升RISC-V處理器設(shè)計(jì)驗(yàn)證，以穹瀚GalaxFV助力鯤云科技加速AI芯片設(shè)計(jì)，攜手合肥國(guó)家“芯火”雙創(chuàng)平臺(tái)打造生態(tài)創(chuàng)新聯(lián)合體等等。短短一年時(shí)間，從產(chǎn)品發(fā)布到商業(yè)落地，芯華章不斷刷新著自己的記錄，同時(shí)可能也是國(guó)產(chǎn)數(shù)字驗(yàn)證EDA的服務(wù)記錄。
芯華章工作人員介紹產(chǎn)品特性
數(shù)字化時(shí)代的到來(lái)，使芯片技術(shù)成為衡量當(dāng)代高科技發(fā)展的可信指標(biāo)，EDA作為其底層關(guān)鍵技術(shù)，也已迎來(lái)最好的時(shí)代。特別是國(guó)家間競(jìng)爭(zhēng)的大變局下，作為產(chǎn)業(yè)最上游的EDA企業(yè)，應(yīng)該憑借創(chuàng)新與合作，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化困境破局，為支撐數(shù)字產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展擔(dān)負(fù)起更大的責(zé)任。
主筆：吳雅慧
編輯：馬小倩
