EDA是電子產(chǎn)業(yè)最大的杠桿,每年100多億美元的營收撬動的是4000億 美元的IC產(chǎn)業(yè),2020年,美國對中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的封殺,讓中國全社會意識到EDA的重要性有自己我們的短板,在芯片市場的需求增長和政府的引導(dǎo)下,本土EDA成為最熱門的領(lǐng)域,資本、人才往這個領(lǐng)域流動,也加速了本土EDA的快速發(fā)展,芯華章、鴻芯微納、國微思爾芯、南京EDA創(chuàng)新中心、芯和半導(dǎo)體、概倫電子等一大批本土EDA脫穎而出,不過相比國外EDA巨頭,本土EDA在經(jīng)驗積累、整體布局和人才上還有較大的差距,占據(jù)天時地利人和的本土EDA企業(yè)在2021年面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)有哪些?
在ICCAD2021上,一些EDA企業(yè)高管分享了自己的洞見。
1、開辟新賽道--芯華章的EDA2.0
2020年3月在南京成立的芯華章是本土EDA快速發(fā)展的一個縮影,從3月成立到年底,芯華章已經(jīng)吸引了海內(nèi)外技術(shù)大牛加盟芯華章,并且完成了首次產(chǎn)品和技術(shù)發(fā)布以及三輪融資。
芯華章董事長兼CEO王禮賓在本次會上開創(chuàng)性提出EDA 2.0理念,“我們現(xiàn)在的EDA1.0,已經(jīng)有30年了,30年前的技術(shù),算法、架構(gòu)等都已經(jīng)不適應(yīng)目前的市場需求,這些軟件經(jīng)過這么多年的發(fā)展,由于客戶群體太大,反而成為創(chuàng)新的束縛?,F(xiàn)在,云技術(shù)和人工智能的發(fā)展給EDA行業(yè)帶來了全新的機(jī)會,但對原來的工具來說很難去整體改造去適應(yīng)?!彼治稣f,“前段時間全球尖端EDA與算法專家林財欽博士加盟芯華章,出任芯華章研發(fā)副總裁一職。他正帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊深入研究大型芯片驗證產(chǎn)品的綜合技術(shù)和優(yōu)化算法,專注于驗證EDA領(lǐng)域的軟件架構(gòu)設(shè)計,并進(jìn)行EDA與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)相結(jié)合的算法創(chuàng)新。他在這個行業(yè)里有超過30年的研發(fā)經(jīng)驗,早幾年他從Cadence出來去研究人工智能、研究機(jī)器學(xué)習(xí),一些EDA公司請他在現(xiàn)在主流EDA工具上疊加機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),但實際上受限于原有架構(gòu)和技術(shù)包袱,無法實現(xiàn)突破性的提高,無法實現(xiàn)突破性的提高。在芯華章他可以運(yùn)用他對EDA與前沿技術(shù)融合的經(jīng)驗和思想,從底層架構(gòu)開始重構(gòu)、融合機(jī)器學(xué)習(xí)等前沿技術(shù),,有這些頂尖專家的實力加盟,結(jié)合我們系統(tǒng)性打造的EDA人才梯隊,這樣才能真正解決國內(nèi)國產(chǎn)芯片的技術(shù)壁壘,我們很期待面向未來的EDA 2.0技術(shù),能在我們國家發(fā)展起來?!?/p>
芯華章的目標(biāo)就是透過創(chuàng)新的軟硬件EDA框架和算法,融合人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、云技術(shù)等前沿科技,推動EDA從自動化向智能化發(fā)展,從而降低EDA使用門檻和降低系統(tǒng)級芯片(System-on-Chip, SoC)的設(shè)計門檻,縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。芯華章推出的基于LLVM的全新仿真技術(shù)以及高性能多功能可編程適配解決方案「靈動」,已經(jīng)運(yùn)用了EDA 2.0的理念和部分底層技術(shù),結(jié)合LLVM的全新架構(gòu)有助于支持未來的多核與異構(gòu),而靈動的多功能、可編程特性,可以釋放更多的接口資源加速創(chuàng)新并提供靈活性。
有人說國外巨頭有了先發(fā)優(yōu)勢,比本土有早30年的積累。對此,王禮賓表示這是用靜止的眼光去看發(fā)展,“我們不應(yīng)該以30年前的高度去看待技術(shù),30年前的技術(shù)已經(jīng)沒法用了,當(dāng)我們今天在探索創(chuàng)新,是站在一個更高的起點去思考未來。所以我們從來不說我們?nèi)プ汾s世界先進(jìn)水平,我們的技術(shù)起點、技術(shù)路徑都不一樣,完全是一個全新賽道。。除了EDA精英人才,我們還會招募來自互聯(lián)網(wǎng)、人工智能,云技術(shù)等前沿領(lǐng)域?qū)<?,他們不懂EDA,我們會教他們什么是EDA,融合他們的架構(gòu)、思想、算法,打造全新的、面向未來的EDA 2.0?!彼M(jìn)一步解釋說。
他也表示做EDA是需要有恒心,有耐心,有追求才能把EDA做長。對于EDA企業(yè)來說,人才就是最大的資產(chǎn)。
最后,他說到芯華章正在構(gòu)建中國最大的硬件驗證云,“最主要的目的幫助我們國家正蓬勃發(fā)展的中小型芯片設(shè)計公司,以及有許多軟硬件協(xié)同開發(fā)項目的大型公司,芯華章的驗證云平臺非常靈活,可以幫助他們優(yōu)化成本,加速完成芯片研制任務(wù)。”他同時透露今年是芯華章的元年,進(jìn)入2021年,芯華章會推出更多的融合EDA 2.0理念的創(chuàng)新產(chǎn)品,賦能芯片設(shè)計,從而支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代快速發(fā)展。
2、鴻芯微納:做全流程工具,對標(biāo)新題
在目前EDA工具中,新思的EDA工具是幾乎所有IC公司的選擇,因為它是全流程布局工具,在本土EDA公司中,鴻芯微納目前開發(fā)的就是全流程工具,這是目前國內(nèi)唯一一家 布局全流程的EDA工具廠商,它對標(biāo)的就是新思。
“國產(chǎn)化EDA工具,如果追溯到30幾年前,國內(nèi)有一個“熊貓計劃”,我當(dāng)時在復(fù)旦,因為我當(dāng)初是做模擬電路的,很可惜沒有參加,但是我很多同學(xué)參加了這個計劃,當(dāng)初國內(nèi)整個集成電路設(shè)計的外部環(huán)境沒有達(dá)到,如果沒有客戶,這個工具就是一個死工具,可以作為研究工具,但是不能作為產(chǎn)品,自“熊貓計劃”開始30幾年來,終于有了鴻芯微納,一個被頭部企業(yè)認(rèn)可的商用化工具的誕生,所以這是一個非常好的開始,可以說水到渠成?!兵櫺疚⒓{CTO王宇成強(qiáng)調(diào),“中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在蓬勃發(fā)展,EDA工具一旦被卡脖子,沒有解決方案的話,整個產(chǎn)業(yè)鏈就會全斷,所以EDA本土化并不是我們需不需要做,能不能的問題,而是一定要做的事情。如果看布局布線工具,數(shù)字解決方案全流程工具很多,國外是通過二十年技術(shù)積累和迭代才有了今天的成就,所以EDA設(shè)計門檻非常高復(fù)雜度也很大,鴻芯微納先天條件比較優(yōu)越,已經(jīng)有了很高的起點,現(xiàn)在就可以支持7納米主流工藝設(shè)計,并且支持?jǐn)?shù)字全流程,從工具的性能跟功能上來說,已經(jīng)完全可以達(dá)到PK國外相對應(yīng)產(chǎn)品的能力。”
他表示從另外一個角度看,產(chǎn)業(yè)界的需求也是水到渠成,國內(nèi)市場需求日趨成熟,另外一方面技術(shù)研發(fā)內(nèi)功也到了一定的火候,從鴻芯微納的角度來說,第一步是解決有沒有,第二步是有了以后能否持續(xù)發(fā)展,包括人才團(tuán)隊,技術(shù)的持續(xù)迭代,鴻芯微納通過三年多的修煉,事實證明已經(jīng)具備這樣的內(nèi)功。
對于國外EDA巨頭大多通過收購做強(qiáng)做大的做法,他表示,早期的美國EDA公司都是通過收購很多小工具公司拼出來的,過去可以那樣做,是因為當(dāng)時的工藝制造還在65納米以前,而現(xiàn)在高級FinFet工藝下,設(shè)計流程復(fù)雜度提高了很多,很難做到單純的拼湊。
另外通過單純收購帶來的陣痛也不少,不同的文化,不同的架構(gòu),拼起來的工具,用戶不見得會完全買單,并且也會花很多時間和精力自己重新搭建流程,這種方式不能最佳的滿足客戶需求,而且本土EDA公司也沒有時間再花十年,二十年拼一個工具,那時候可能摩爾定理已經(jīng)結(jié)束了。
“我們可以通過收購滿足市場需求,但是要在一個先進(jìn)的架構(gòu)基礎(chǔ)上,把一些不需要自己完全開發(fā),或者已經(jīng)現(xiàn)有的一些點工具拼湊起來,舉例來說,像鴻芯微納有了RTL to GDSII的流程,自然要考慮是全部自己開發(fā)還是市場收購,目前很多高校教授也有自己的技術(shù)研究或產(chǎn)品,這些都可以拿來加以利用,不需要自己完全開發(fā)。只要不是在整個流程中架構(gòu)上起決定性作用的點工具,完全可以通過收購來完成?!彼赋?,“另外,我們國產(chǎn)化并不是一個終點,最終目的要在全世界的供應(yīng)鏈里面,或者全球分工上面,扮演一個非常重要的角色,如果閉門造車(我們叫內(nèi)循環(huán)),對我們來說是不希望,從做研發(fā)的角度來說,我們希望PK全球最領(lǐng)先的技術(shù),而不是跟他們分割?!?/p>
3、國微思爾芯(S2C):芯片原型驗證已經(jīng)進(jìn)入全球前二
EDA工具除了軟件工具外,還需要硬件系統(tǒng)的支持,國微思爾芯就是提供硬件支持?jǐn)?shù)字全流程EDA廠商,實際上,數(shù)字全流程EDA主要分設(shè)計跟驗證兩部分,上文提到的鴻芯微納主要是設(shè)計工具,其實在同時,每一個步驟都是需要完整的驗證,國微思爾芯就提供的是驗證工具,它和鴻芯微納是互補(bǔ),相輔相成。
2003 年國微思爾芯創(chuàng)立,是一家十多年來一直專注于EDA領(lǐng)域的企業(yè)。其業(yè)務(wù)覆蓋原型驗證、硬件仿真、軟件仿真、形式驗證、建模驗證以及驗證云。公司2020年先后完成兩輪數(shù)億人民幣融資,國內(nèi)知名半導(dǎo)體企業(yè)國微集團(tuán)是國微思爾芯最大股東。目前國微思爾芯服務(wù)于全球超過500家客戶,有3000多套原型驗證工具應(yīng)用于客戶的設(shè)計中。
國微思爾芯CEO林俊雄表示國微思爾芯是國內(nèi)最早成立的EDA公司之一,今年已經(jīng)是第18個年頭了。從國產(chǎn)替代方面來說,國微思爾芯總結(jié)起來就是四個字:貼近客戶?!拔覀兒涂蛻粢黄鸸餐_發(fā),結(jié)合彼此的強(qiáng)項,提供更符合客戶需求的定制化解決方案,這是一個不錯的突破點?!彼赋?,“對EDA來說,點工具非常多,單點突破其實還是比較容易的。雖然說這么多點工具,真要跟三大家來比,并不是非常容易的事情。例如光Synopsys一家就每年投入10億美金的研發(fā)經(jīng)費(fèi),國內(nèi)的EDA企業(yè)加起來可能只是他們的零頭,所以短期來說是有很大挑戰(zhàn),但我認(rèn)為也有很多機(jī)遇。其實3大EDA有很多長年累積的包袱,而在新領(lǐng)域我們處于同一起跑線或者說并沒有落后很多,可以創(chuàng)出不少突破點?!?/p>
目前本土EDA成為投資領(lǐng)域最熱的熱點,他對此表示投資過熱,也帶來了惡性競爭的問題,還有就是提升了成本,尤其是人才成本?!笆袌鼋?jīng)濟(jì)是有自動調(diào)整的功能,但是EDA的市場太小了,這么大的投入,我看新聞動輒幾十億,整個EDA國內(nèi)市場也就那么大,要算投資回報率的話,可能要上百年才能回本,所以肯定會有一個調(diào)整。我希望政府能夠給予政策方面的支持和幫助,尤其是對真正有技術(shù)實力的企業(yè)。而業(yè)內(nèi)也可以采取互利共贏的合作方式,點工具大家都可以來做,各施其能,各盡所長?!彼赋?。
4、Siemens EDA的建議:要創(chuàng)新,開源要慎重
2016年,西門子以45億美元收購Mentor Graphics,并入西門子數(shù)字化工業(yè)軟件部門(Siemens Digital Industry Software),合并之后稱為Mentor, a Siemens Business。近日,Mentor, a Siemens Business已經(jīng)正式更名為Siemens EDA,該公司全球副總裁,中國區(qū)總經(jīng)理凌琳在接受采訪時表示,目前本土IC產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,但是他也看到了幾點隱憂,一個是一個是產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重,一個是惡意競爭,沒有創(chuàng)新。
“我們整個行業(yè)還是應(yīng)該建立在一個創(chuàng)新產(chǎn)品的基礎(chǔ)上發(fā)展才好,才會讓大家普惠。EDA也是,如果都做同樣的東西,其實對整個行業(yè)是不好的?!彼赋?,“對于EDA開源,如果是100億晶體管的SoC設(shè)計,目前這種開源可能性幾乎為零。目前從幾大家EDA的成本架構(gòu)來看,雖然純利很高,但研發(fā)成本都是在30%-35%之間,其實EDA的研發(fā)成本是相對是最高的。如果需要長期運(yùn)營,從商業(yè)模式來看,是不可能把最精華的部分開源給大家完全免費(fèi)的。”
不過他也表示,也存在一些開源和協(xié)同設(shè)計,例如通過科研院校實現(xiàn)一些交叉免費(fèi)授權(quán),但這是研究性質(zhì),一些低端的基本功能可以放出來用,一旦有一些比較先進(jìn)的功能,一定是先用一個簡單的版本給用戶,然后加一些功能時收費(fèi)。
5、EDA人才培養(yǎng)如何突破瓶頸?
目前,在IC設(shè)計領(lǐng)域,人才缺乏是關(guān)鍵的挑戰(zhàn),這其中,EDA人才更是匱乏。如何破解EDA人才難題?近日,國務(wù)院學(xué)位委員會、教育部印發(fā)通知明確,設(shè)置“交叉學(xué)科”門類,并于該門類下設(shè)立“集成電路科學(xué)與工程”和“國家安全學(xué)”一級學(xué)科。這一舉措,被認(rèn)為是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,解決制約我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“卡脖子”問題的有力舉措。
除了國家重視,政府是如何行動的呢?
2020年10月,南京江北新區(qū)率先成立了南京集成電路大學(xué),為集成電路人才培養(yǎng)探索了新的路子。
南京集成電路產(chǎn)業(yè)服務(wù)中心(ICisC)副總經(jīng)理呂會軍在接受采訪時表示,南京集成電路大學(xué)成立后引發(fā)業(yè)界轟動,江北新區(qū)從2017年人才培養(yǎng)與服務(wù)平臺的成立,到2019年集成電路產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新學(xué)院建設(shè),再到大學(xué)成立,一切都是應(yīng)勢而立。
“今年國務(wù)院又把集成電路列為一級學(xué)科,在今年“十四五”規(guī)劃建議當(dāng)中,也特別強(qiáng)調(diào)了要加強(qiáng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型、技能型人才的培養(yǎng)。雖然我們一直在探索產(chǎn)教融合,也取得了很好的效果,但目前集成電路產(chǎn)業(yè)人才緊缺的現(xiàn)狀仍存在。政府主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時就是要服務(wù)好企業(yè),而當(dāng)下企業(yè)要發(fā)展就需要人才,而我們不斷探索的產(chǎn)教融合方式就是培育產(chǎn)業(yè)人才,有人才內(nèi)在動力的支撐企業(yè)才會不斷創(chuàng)新,從而推動當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展?!?/p>
他解釋說,“集成電路大學(xué)跟普通高校的人才培養(yǎng)存在區(qū)別,很多集成電路行業(yè)專家認(rèn)為,以高校為主體來推動集成電路產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)是存在一些不足的。高校和企業(yè)對于培養(yǎng)人才的定義并不相同,大學(xué)培養(yǎng)偏理論型人才,是標(biāo)準(zhǔn)化的模式,而當(dāng)下產(chǎn)業(yè)更需要直接上手型人才,目前高校培養(yǎng)的人才還不能及時跟上產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,兩者偏差達(dá)到就業(yè)結(jié)構(gòu)性矛盾,因此南京集成電路大學(xué)將產(chǎn)業(yè)需求作為出發(fā)點和落腳點,以案例課程和項目實踐課程為主,師資更多來源于資深的工程師和行業(yè)專家?!?/p>
他表示,南京集成電路大學(xué)發(fā)放的證書與傳統(tǒng)高校也不同,發(fā)放是經(jīng)過實踐考核認(rèn)定的結(jié)業(yè)證書,南京集成電路大學(xué)跟高校生源也不同,大學(xué)一般通過高考的方式來選拔,指標(biāo)是固定的,而大學(xué)生源主要源于高校已具備基本專業(yè)知識的學(xué)生、跨學(xué)科的有志于從事集成電路相關(guān)工作的學(xué)生、企業(yè)招聘的尚在培養(yǎng)期的初級職員。南京集成電路大學(xué)不是一所傳統(tǒng)意義上的大學(xué),是一個銜接高校和企業(yè),推進(jìn)產(chǎn)教融合的一個開放學(xué)習(xí)平臺。
除了培養(yǎng)人才,他表示南京江北新區(qū)也注重生態(tài)打造,目前江北新區(qū)已經(jīng)吸引了400多家集成電路相關(guān)企業(yè)入駐,“我們跟新區(qū)企業(yè)華大九天、芯華章等一起打造EDA生態(tài),一起培養(yǎng)EDA人才,一起幫助他們推廣工具,助推新區(qū)集成電路生態(tài)打造。”他指出?!澳暇┯?3所高校,現(xiàn)在通過南京集成電路大學(xué),可以把這些高?!饋?,培育產(chǎn)業(yè)所需的復(fù)合型高端人才,打造集成電路產(chǎn)業(yè)的人才高地。”
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? ? ? ? 責(zé)任編輯:tzh
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