電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件EDA被譽(yù)為芯片之母,也有人稱是“芯片設(shè)計(jì)皇冠上的明珠”。它是集成電路的重要工具,被廣泛用于集成電路設(shè)計(jì)、仿真驗(yàn)證、封裝、芯片制造等各個(gè)環(huán)節(jié),EDA人才更被譽(yù)為是“人才中的精英”。近年來(lái)國(guó)產(chǎn)EDA軟件快速成長(zhǎng),國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)占有率也在逐步提升,這是否會(huì)重塑中國(guó)乃至全球EDA市場(chǎng)格局?隨著EDA軟件仿真算法的完善與計(jì)算速度不斷提高,未來(lái)EDA軟件還會(huì)發(fā)生怎樣的變化?
與非網(wǎng)邀請(qǐng)多位業(yè)內(nèi)專家,一起解析國(guó)產(chǎn)EDA軟件從技術(shù)到市場(chǎng)的難點(diǎn),以及對(duì)未來(lái)的展望。
走過(guò)的路
何謂EDA軟件?EDA是Electronic Design Automation(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)的簡(jiǎn)稱,從名字可以看出,它的本質(zhì)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)輔助設(shè)計(jì)芯片的軟件,基于CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、CAM計(jì)算機(jī)輔助制造、CAT計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試等軟件發(fā)展而來(lái)。
那么,芯片的設(shè)計(jì)是不是也和建筑一樣,也從“手繪”發(fā)展過(guò)來(lái)呢?
最早的集成電路結(jié)構(gòu)就是手工做出來(lái)的,因?yàn)楫?dāng)時(shí)的電路只有幾個(gè)晶體管,工程師用手工就可以完成制造,是真正意義上的“手搓芯片”。彼時(shí)人們就使用紙筆繪圖,將集成電路記錄下來(lái),后來(lái)也逐漸開(kāi)始在電腦上進(jìn)行手動(dòng)繪制,即CAD時(shí)代。但隨著晶體管的數(shù)量越來(lái)越多,手工繪制出錯(cuò)的概率就越來(lái)越高,不會(huì)出錯(cuò)的自動(dòng)布線工具與標(biāo)準(zhǔn)化硬件語(yǔ)言應(yīng)運(yùn)而生,后來(lái)也就發(fā)展成了EDA。
Jack Kilby(集成電路發(fā)明者之一)記錄他集成電路想法的筆記 圖源:互聯(lián)網(wǎng)
EDA看起來(lái)是一款設(shè)計(jì)軟件,但它的內(nèi)部包含融合了圖形學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)、微電子學(xué)、拓?fù)溥壿媽W(xué)、材料學(xué)及人工智能等多學(xué)科的算法技術(shù),制作一款從零開(kāi)始制作一款EDA軟件難度極高,在資金、人才以及時(shí)間上缺一不可,這也是它被稱為“芯片設(shè)計(jì)上的皇冠”的原因。
廣義上的EDA軟件包含軟件與硬件兩部分。軟件部分包括設(shè)計(jì)、仿真、驗(yàn)證等功能,是EDA的核心與關(guān)鍵;硬件部分用來(lái)對(duì)軟件的相關(guān)功能進(jìn)行加速或搭建服務(wù)器,是EDA的輔助部分。EDA幾乎貫穿了芯片從設(shè)計(jì)到流片的全部過(guò)程,沒(méi)有EDA軟件就沒(méi)有如今的芯片。
EDA軟件從誕生至今,市場(chǎng)格局的變化并不大。目前大部分市場(chǎng)被Synopsys、Cadence、Siemens EDA(Mentor)“三大家”占據(jù),三家市占率之和達(dá)到75%。這三家公司長(zhǎng)期在EDA領(lǐng)域深耕,各自具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),不過(guò)最重要的是,它們已經(jīng)基本具有了覆蓋芯片設(shè)計(jì)全產(chǎn)業(yè)鏈的能力,也就是前端(數(shù)字+模擬)、后端驗(yàn)證全覆蓋,此外Synopsys與Cadence還擁有大量IP授權(quán)。因此三大家EDA公司目前擁有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),讓后來(lái)者難以挑戰(zhàn)。
2021世界EDA市場(chǎng)格局 ?圖源:Trendforce
其實(shí)我們本土的EDA軟件起步很早,1993年就誕生了國(guó)產(chǎn)首套EDA——熊貓系統(tǒng)。不過(guò)進(jìn)入90年代,美國(guó)解開(kāi)了對(duì)中國(guó)的EDA禁令,美國(guó)先進(jìn)的EDA迅速來(lái)華,一路攻城略地。1994年,Cadence進(jìn)入中國(guó),走出了進(jìn)口EDA軟件在國(guó)內(nèi)的第一步,一年后Synopsys和Mentor Graphics也布局中國(guó)。外加彼時(shí)“市場(chǎng)換技術(shù)”成為國(guó)內(nèi)的主流選擇,國(guó)產(chǎn)EDA也就此沉寂。
2008年,《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》發(fā)布,EDA軟件作為重大專項(xiàng)名列其中,此后國(guó)產(chǎn)EDA軟件再次閃耀出光芒。那年市場(chǎng)上涌現(xiàn)了廣立微、芯愿景、愛(ài)克賽利、圣景微、和訊美等公司。其中脫胎于熊貓系統(tǒng)的華大九天的EDA部門也獨(dú)立出來(lái),開(kāi)始專注于EDA軟件的開(kāi)發(fā),如今已經(jīng)成為國(guó)產(chǎn)EDA軟件的龍頭企業(yè)。
國(guó)產(chǎn)EDA真正走上快車道還要在近幾年。從2018年開(kāi)始,中美貿(mào)易摩擦升級(jí),包括EDA軟件在內(nèi)的多項(xiàng)高新技術(shù)受到美國(guó)打壓,全國(guó)都將目光放到了風(fēng)口浪尖上的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上,于此同時(shí)國(guó)家也密集出臺(tái)多項(xiàng)EDA扶持政策。風(fēng)口來(lái)臨,更多的新興EDA企業(yè)涌現(xiàn)。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),2016年至2020年,中國(guó)EDA軟件行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模從57.4億元增長(zhǎng)至93.1億元,復(fù)合增長(zhǎng)率為12.85%。
如今國(guó)產(chǎn)EDA經(jīng)過(guò)不斷的學(xué)習(xí)與發(fā)展,雖然在全流程驗(yàn)證上距離三大家還有較遠(yuǎn)差距,但在細(xì)分領(lǐng)域上各自都具有優(yōu)勢(shì)。國(guó)產(chǎn)EDA軟件就此迎來(lái)蓬勃發(fā)展的春天了嗎?
腳下的路
(一)路途坎坷
如果選擇一個(gè)領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)就像是玩游戲選擇難度的話,那么國(guó)產(chǎn)EDA軟件的難度就是“噩夢(mèng)”或“艱難”。
缺錢,缺人,缺需求,是橫亙?cè)趪?guó)產(chǎn)EDA軟件面前的三座大山。英諾達(dá)(成都)電子科技有限公司副總經(jīng)理熊文表示:“目前國(guó)產(chǎn)EDA軟件挑戰(zhàn)來(lái)自幾個(gè)方面,一是國(guó)產(chǎn)EDA行業(yè)剛剛起步,比起國(guó)際市場(chǎng)上成熟的EDA全流程工具仍有不小的差距;二是行業(yè)人才的缺口短時(shí)間內(nèi)難以填補(bǔ),無(wú)法滿足企業(yè)快速發(fā)展的需求;此外,行業(yè)整體研發(fā)投入不足、產(chǎn)業(yè)生態(tài)尚不成熟等都成為EDA發(fā)展的瓶頸?!辈贿^(guò),熊文也提到,由于市場(chǎng)對(duì)國(guó)產(chǎn)化的迫切需求,EDA行業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?,在這個(gè)百家爭(zhēng)鳴的時(shí)代,各家企業(yè)應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì),打造差異化的產(chǎn)品和服務(wù)。
相較于“三大家”,國(guó)產(chǎn)EDA軟件面臨的最大問(wèn)題與芯片相似,那就是生態(tài)問(wèn)題。一顆芯片的誕生,要經(jīng)歷設(shè)計(jì)輸入、前端仿真、邏輯綜合、驗(yàn)證、布線、后端仿真以及版圖驗(yàn)證等工序才能流片,這其中涉及到的多種EDA工具多種多樣。
國(guó)微思爾芯董事長(zhǎng)兼CEO林俊雄表示:“由于芯片開(kāi)發(fā)本身的特殊性,行業(yè)內(nèi)主流的EDA工具就有上百種,每一種點(diǎn)工具都有其特定的使用功能,遍布于芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造及封裝測(cè)試的各環(huán)節(jié)?!比粼诿恳粋€(gè)環(huán)節(jié)使用不同的EDA工具,不僅要解決不同軟件之間接口不統(tǒng)一的問(wèn)題,還可能造成數(shù)據(jù)失真,算法沖突,以至于最終流片失敗的后果,這種不確定性可能帶來(lái)高昂的損失,很多小芯片企業(yè)難以承受。
更關(guān)鍵的是,當(dāng)整條產(chǎn)業(yè)鏈上的人員已經(jīng)習(xí)慣了三大家后,后續(xù)所有的教科書、使用教程都會(huì)圍繞這三家的產(chǎn)品設(shè)計(jì),用戶習(xí)慣就會(huì)很難被改變。林俊雄補(bǔ)充道:“如何讓客戶切換到一個(gè)全新的、不完整的、客戶不熟悉的EDA工具是難點(diǎn)之一?!薄熬瓦B三大家也是通過(guò)大量并購(gòu),才具備了提供全套的芯片設(shè)計(jì)EDA解決方案的能力。三大家也有自己各種的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域,也做不到全鏈條通吃。這也足見(jiàn)EDA軟件種類之多,流程之復(fù)雜。而且每一個(gè)工具的研發(fā)都需要大量的人才與資源,人才培養(yǎng)也要花時(shí)間?!?/p>
三大家尚且如此,國(guó)產(chǎn)EDA軟件,路途更加坎坷曲折。
(二)路有花香
處境如此艱難的國(guó)產(chǎn)EDA,應(yīng)該怎么活下來(lái)?
在這兩個(gè)問(wèn)題上,芯華章給出的答案是:戰(zhàn)略上樹(shù)立終局思維;產(chǎn)品研發(fā)上走差異化道路;執(zhí)行上“廣積糧、高筑墻、緩稱王”。芯華章科技首席市場(chǎng)戰(zhàn)略官謝仲輝認(rèn)為:“戰(zhàn)略上,國(guó)產(chǎn)EDA雖然起步較晚,但也因此有更高的技術(shù)起點(diǎn),因此我們可以少走彎路,針對(duì)工具幾十年發(fā)展下來(lái)積累的問(wèn)題,諸如數(shù)據(jù)碎片化、工具不兼容、缺乏創(chuàng)新等痛點(diǎn),從底層架構(gòu)就開(kāi)始創(chuàng)新,做出工具的差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),打磨更符合用戶需求的產(chǎn)品?!?/p>
符合用戶需求反應(yīng)在在產(chǎn)品上,就是要打造一套統(tǒng)一底層架構(gòu)的驗(yàn)證平臺(tái),為客戶提供平臺(tái)化的產(chǎn)品和解決方案,提供統(tǒng)一的編譯與調(diào)試系統(tǒng)等。目前全球高端制造工藝逐漸進(jìn)入瓶頸、中端制造工藝產(chǎn)能迅速發(fā)展,越來(lái)越多的芯片制造商將目標(biāo)調(diào)整為更低設(shè)計(jì)成本和更快系統(tǒng)創(chuàng)新周期,追求在芯片系統(tǒng)應(yīng)用中更好的表現(xiàn)。換言之,在成熟工藝上,良好的用戶體驗(yàn)成為EDA軟件更重要的追求。謝仲輝表示:“芯華章的數(shù)字仿真產(chǎn)品采用了大規(guī)模多線程并行仿真技術(shù),相比傳統(tǒng)的邏輯仿真器可以更好地滿足大規(guī)模的驗(yàn)證需求,驗(yàn)證速度也有1-2個(gè)數(shù)量級(jí)的提升?!?/p>
最后,廣積糧、高筑墻、緩稱王指的是“高起點(diǎn)”、“厚積累”、“求創(chuàng)新”。謝仲輝解釋到:“廣積糧,就是積累人才,把產(chǎn)品做豐富;高筑墻,就是建立人才、資金、專利高墻,保證自身競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì);緩稱王則是指專注自身優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域,成體系有規(guī)劃的發(fā)展完整方案與技術(shù)?!笨偨Y(jié)來(lái)說(shuō),市場(chǎng)在哪?國(guó)產(chǎn)EDA可以更符合用戶需求,切入三大家覆蓋不到的市場(chǎng)。怎么做?答案已經(jīng)給出。
思爾芯董事長(zhǎng)兼CEO林俊雄也表示:“事實(shí)上,沒(méi)有任何一家企業(yè)能在所有EDA工具上都有優(yōu)勢(shì)。思爾芯一直以來(lái)通過(guò)更貼心的服務(wù)征服客戶,打造自身的差異化優(yōu)勢(shì)?!?/p>
(三)后繼有“人”
文章開(kāi)頭提到,國(guó)產(chǎn)EDA有三大問(wèn)題需要克服:錢、人、需求。
美國(guó)為了遏制中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)崛起,在2022年8月宣布限制EDA軟件對(duì)華出口,這對(duì)中國(guó)的芯片制造業(yè)來(lái)說(shuō)是寒冬來(lái)臨,但客觀來(lái)說(shuō)也為國(guó)產(chǎn)EDA軟件的發(fā)展提供了機(jī)遇。為了加快拉近與發(fā)達(dá)國(guó)家EDA研發(fā)水平的差距,近年來(lái)中國(guó)積極推進(jìn)中國(guó)EDA的發(fā)展,多項(xiàng)鼓勵(lì)支持政策近期高頻推出,華大九天、概倫電子、廣立微也在近期密集上市,還有更多EDA企業(yè)正在交易所排隊(duì),相對(duì)幾年前,如今的國(guó)產(chǎn)EDA軟件手頭沒(méi)有也沒(méi)有那么緊了。錢和需求有了,人從哪里來(lái)?
人民日?qǐng)?bào)對(duì)國(guó)家人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略有如下點(diǎn)評(píng):千秋基業(yè),人才為本。千秋偉業(yè),人才為先。人才,無(wú)論在哪個(gè)行業(yè)都是萬(wàn)事之本。EDA軟件之所以被稱為“芯片設(shè)計(jì)皇冠上的明珠”,在于它的多學(xué)科融合,也導(dǎo)致EDA相關(guān)人才的稀缺。因此,培養(yǎng)EDA人才不能簡(jiǎn)單的認(rèn)為在大學(xué)加一門課這么簡(jiǎn)單,EDA人才的培養(yǎng)需要成體系。不過(guò)國(guó)產(chǎn)EDA面對(duì)的人才危機(jī)還要疊加軟件生態(tài)固化的挑戰(zhàn),目前EDA三巨頭廠商會(huì)面向全球?qū)W生推出“低價(jià)套餐”,從而培養(yǎng)學(xué)生的使用習(xí)慣,很多大學(xué)開(kāi)設(shè)的EDA課程基本只有國(guó)外大廠EDA軟件。人才培養(yǎng)難,生態(tài)壁壘高,國(guó)產(chǎn)EDA怎么打?
林俊雄與謝仲輝的觀點(diǎn)相似,都是基于現(xiàn)狀建立國(guó)產(chǎn)EDA自己的大學(xué)生態(tài)。記者總結(jié)回答后,得出以下觀點(diǎn):
1、推出自己的EDA軟件相關(guān)活動(dòng),活動(dòng)中不僅要包含硬件工具的教學(xué),還要加大對(duì)科研與教學(xué)活動(dòng)的支持,來(lái)方便高校師生更便捷的掌握EDA工具;
2、積極參與并支持EDA賽事。大賽活動(dòng)能結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景、圍繞產(chǎn)業(yè)真實(shí)需求,為大學(xué)生提供實(shí)操鍛煉機(jī)會(huì),也讓學(xué)生更充分地認(rèn)識(shí)EDA;
3、積極與相關(guān)協(xié)會(huì)、機(jī)構(gòu)、大學(xué)教授進(jìn)行合作,讓課程圍繞行業(yè)設(shè)立,采用理論融合實(shí)踐的形式,能很好地與校園內(nèi)教育進(jìn)行銜接,指導(dǎo)學(xué)生職業(yè)發(fā)展方向。EDA公司也可以引入高校的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源和研究成果,同時(shí)為高校的學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì),共同打通產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的“最后一公里”。
國(guó)產(chǎn)EDA曾經(jīng)后繼無(wú)人的情況,在行芯董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理賀青看來(lái),這個(gè)局面已經(jīng)開(kāi)始改變了。目前行芯正在與高校合作,在現(xiàn)有課程中加入培訓(xùn),并在內(nèi)部構(gòu)建一整套完整的培訓(xùn)體系、教練與訓(xùn)練場(chǎng)。芯華章針對(duì)高校用戶推出了大學(xué)計(jì)劃——“芯光計(jì)劃”,打造EDA專才計(jì)劃“X-行動(dòng)”等活動(dòng),旨在培養(yǎng)更多EDA技術(shù)人才。去年7月成立的國(guó)內(nèi)首家EDA企業(yè)研究院,也將為長(zhǎng)期培養(yǎng)人才做準(zhǔn)備。思爾芯已與西安電子科技大學(xué)等知名高校進(jìn)行合作,共同開(kāi)展EDA人才培養(yǎng)項(xiàng)目。
未來(lái)的路
(一)算力時(shí)代
長(zhǎng)期以來(lái),國(guó)產(chǎn)EDA軟件只能活在三大家業(yè)務(wù)鏈的“縫隙中”,利用差異化與定制化來(lái)卷出一片天。不過(guò)隨著今年二月以來(lái),以ChatGPT為首的AI大模型橫空出世后,國(guó)產(chǎn)EDA似乎有了打“翻身仗”的資本。ChatGPT對(duì)EDA軟件有影響嗎?有,而且不小。
EDA的誕生,就是人類利用自動(dòng)化軟件輔助設(shè)計(jì)的結(jié)果,而AI大模型則是人類自動(dòng)化工作的全新成果。TSMC和英偉達(dá)在報(bào)告中指出,通過(guò)AI+GPU助力,計(jì)算光刻效率提升了幾十倍。謝仲輝表示:“ChatGPT在某些代碼生成領(lǐng)域顯示出了不錯(cuò)的表達(dá)能力,比如能夠生成一些基本的和定義清晰的函數(shù);能夠與用戶進(jìn)行簡(jiǎn)單的代碼編輯,例如可以更改具體參數(shù)。這在未來(lái),也許會(huì)演化出推動(dòng)EDA更加智能化發(fā)展的功能?!辈贿^(guò)他認(rèn)為現(xiàn)在ChatGPT仍然只有輔助作用,仍需要專業(yè)的、有經(jīng)驗(yàn)的工程師主導(dǎo)。
林俊雄認(rèn)為,ChatGPT的爆火還變相的提升了EDA需求。AI訓(xùn)練需要海量的數(shù)據(jù)與參數(shù),算力大小在一定程度上能決定AI的能力。因此,AI領(lǐng)域的持續(xù)進(jìn)步需要大量的算力芯片,芯片的復(fù)雜度也急劇上升,整體市場(chǎng)對(duì)AI芯片的需求旺盛,也給EDA工具帶來(lái)更多機(jī)會(huì)。
熊文表示,ChatGPT等AI工具極度依賴算力,業(yè)界現(xiàn)在普遍認(rèn)為算力發(fā)展的重要瓶頸之一就是能耗,如今工藝制程漸漸放緩,單純依靠工藝顯然已不足以解決能耗問(wèn)題。這對(duì)于歐美以及國(guó)內(nèi)的EDA企業(yè)來(lái)說(shuō)都是艱巨的任務(wù)。
記者綜合以上回答認(rèn)為,AI大模型的出現(xiàn)可以推動(dòng)全新的設(shè)計(jì)方法出現(xiàn),高算力帶來(lái)的新需求也給國(guó)內(nèi)外EDA企業(yè)帶來(lái)新機(jī)會(huì),這或許能迫使國(guó)內(nèi)外EDA企業(yè)重新站到同一起跑線前。盡管目前ChatGPT還未能展現(xiàn)出對(duì)EDA軟件跨時(shí)代的影響力,但隨著未來(lái)算力提升,AI賦能下的EDA軟件將會(huì)顛覆傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式。
(二)云端時(shí)代
最近,“上云”成為互聯(lián)網(wǎng)熱詞。很多專家都在向外界傳達(dá)這樣一種觀點(diǎn):云端EDA軟件的逐漸流行大大加速了EDA的工作流,云端EDA就是EDA軟件的未來(lái)。在如今算力緊缺的時(shí)代,EDA上云,真的有需求嗎?
本次EDA專題采訪的四位受訪者都對(duì)EDA上云表示肯定。記者總結(jié)了EDA上云的優(yōu)勢(shì):
1、EDA上云能節(jié)省成本。近年來(lái)國(guó)內(nèi)受到地緣政治因素影響,政策對(duì)于芯片公司的扶持力度越來(lái)越大,芯片需求也在不斷提高,芯片設(shè)計(jì)公司如同雨后春筍般不斷出現(xiàn)。但在全球經(jīng)濟(jì)下行的大趨勢(shì)下,芯片設(shè)計(jì)初創(chuàng)企業(yè)往往面臨著資金短缺的難題。EDA軟件所必需的服務(wù)器成本成為初創(chuàng)企業(yè)難以逾越的鴻溝。此外,ChatGPT等AI大模型的出現(xiàn),也同時(shí)帶來(lái)了全球?qū)λ懔Y源的渴望,大量AI企業(yè)加入到爭(zhēng)奪算力資源的行列中來(lái)。因此,對(duì)于初創(chuàng)企業(yè)來(lái)說(shuō),一種可擴(kuò)展、避免大量資金投入、能夠快速采用的云平臺(tái)或許是解決這些問(wèn)題的關(guān)鍵。
2、需求波動(dòng)。在芯片設(shè)計(jì)的特定階段,往往對(duì)芯片算力的需求是“無(wú)上限”的,這種需求并不穩(wěn)定,芯片設(shè)計(jì)公司不能一味地?cái)U(kuò)大本地數(shù)據(jù)中心規(guī)模。因此云模式可以很好的解決這一痛點(diǎn)。此外,EDA上云還能平滑的解決多項(xiàng)目并行帶來(lái)的算力資源搶奪問(wèn)題,降低EDA的購(gòu)買成本,提供更靈活的使用方式,進(jìn)而提升研發(fā)整體的效率。
3、安全問(wèn)題。半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)安全的要求非常嚴(yán)苛,當(dāng)下網(wǎng)絡(luò)攻擊復(fù)雜難防,企業(yè)的IT運(yùn)維壓力陡增,企業(yè)可以將這部分工作移交給專業(yè)的云平臺(tái)或第三方來(lái)維護(hù)。
不過(guò)云平臺(tái)的模式還在探索和發(fā)展的初期階段。謝仲輝表示,EDA上云不是簡(jiǎn)單地將現(xiàn)有EDA放到云計(jì)算平臺(tái)上,而是需要與云平臺(tái)和云上多樣性的硬件結(jié)合,充分利用成熟的云端軟硬件生態(tài),包括用彈性算力去部分取代人力投入、商業(yè)和使用模式的優(yōu)化,以及采用適合云平臺(tái)的軟件架構(gòu)等。
(三)Chiplet時(shí)代
Chiplet不同于傳統(tǒng)芯片將所有器件放在單一裸晶(Die)上,它將多種不同核心分散到多個(gè)微小的Die上,就像是搭積木一樣。
從Fab的角度看,Chiplet被認(rèn)為是解決摩爾定律失效問(wèn)題的關(guān)鍵,More than Moore。這種方式可以將不同的工藝節(jié)點(diǎn)的Die混合封裝在一起,在性能、功耗以及性價(jià)比方面都較傳統(tǒng)芯片有很大的提升。
Chiplet技術(shù)較傳統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯,然而其多核的復(fù)雜性,使得驗(yàn)證技術(shù)和工具成為其發(fā)展瓶頸,也對(duì)EDA軟件提出了更高的要求。謝仲輝表示:“由于系統(tǒng)益發(fā)復(fù)雜,封裝里面的功耗分析、散熱分析等都需要及早引入系統(tǒng)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證來(lái)驅(qū)動(dòng)整個(gè)設(shè)計(jì)、制造和測(cè)試與終端的使用形成閉環(huán)?!?/p>
“過(guò)去的四十年里面,不斷發(fā)展的工藝和架構(gòu)設(shè)計(jì)共同推動(dòng)著摩爾定律持續(xù)前進(jìn),即使是今天也還有3nm、2nm、1nm先進(jìn)工藝在地平線上遙遙可及。但是從現(xiàn)實(shí)趨勢(shì)來(lái)看,更高工藝、更多核、更大的芯片面積已經(jīng)不能帶來(lái)過(guò)去那種成本、性能、功耗的全面優(yōu)勢(shì),摩爾定律確實(shí)是在進(jìn)入一個(gè)發(fā)展平臺(tái)期?!敝x仲輝舉例,目前蘋果、特斯拉、華為、谷歌、阿里巴巴等手機(jī)、汽車、服務(wù)器、AI、云服務(wù)等高科技系統(tǒng)公司,都在從“采購(gòu)和使用通用芯片”,轉(zhuǎn)向“定制自己的芯片”,在內(nèi)部不斷加強(qiáng)芯片團(tuán)隊(duì)方面的投資,通過(guò)SoC芯片和ASIC芯片的創(chuàng)新來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)創(chuàng)新。Chiplet就是這個(gè)趨勢(shì)下的一種表現(xiàn)。
林俊雄同樣認(rèn)為異構(gòu)驗(yàn)證未來(lái)可期,他表示:“隨著計(jì)算和通信的需求越來(lái)越高,現(xiàn)有的芯片設(shè)計(jì)架構(gòu)已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)和用戶的需求了。異構(gòu)芯片開(kāi)發(fā)已成為如今芯片開(kāi)發(fā)的趨勢(shì)。我們已經(jīng)在該領(lǐng)域下功夫,整合多種驗(yàn)證方法,不斷創(chuàng)新驗(yàn)證工具和流程,進(jìn)而提高驗(yàn)證的準(zhǔn)確性和效率?!?/p>
記者認(rèn)為,目前chiplet等異構(gòu)技術(shù)的出現(xiàn),給EDA軟件提出了新的挑戰(zhàn)。在摩爾定律停滯的大背景下,新技術(shù)所帶來(lái)的“敏捷驗(yàn)證”、“快速迭代”、“方法整合”等新需求,也帶給國(guó)產(chǎn)EDA軟件更多機(jī)遇。
寫在最后
本文通過(guò)對(duì)業(yè)內(nèi)多為專家的采訪,剖析了國(guó)產(chǎn)EDA軟件面臨的困境和機(jī)遇,并展望了未來(lái)發(fā)展前景。盡管國(guó)產(chǎn)EDA軟件面臨諸多挑戰(zhàn),但是隨著新技術(shù)的涌現(xiàn)和政策的扶持,國(guó)產(chǎn)EDA軟件正朝著創(chuàng)新、差異化競(jìng)爭(zhēng)的方向發(fā)展。未來(lái),隨著AI大模型、云端EDA和異構(gòu)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,國(guó)產(chǎn)EDA軟件市場(chǎng)的機(jī)會(huì)將會(huì)不斷增多。
在這樣的背景下,國(guó)產(chǎn)EDA軟件企業(yè)應(yīng)不斷提高技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)營(yíng)銷能力,加強(qiáng)人才引進(jìn)和培養(yǎng),深度挖掘市場(chǎng)需求和用戶需求,并不斷創(chuàng)新和探索,才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得更多的機(jī)遇和成功。
最后,感謝芯華章科技首席市場(chǎng)戰(zhàn)略官謝仲輝、思爾芯董事長(zhǎng)兼CEO林俊雄、英諾達(dá)(成都)電子科技有限公司副總經(jīng)理熊文以及行芯董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理賀青對(duì)與非網(wǎng)EDA專題文章的詳細(xì)回答與大力支持。