35年數(shù)字化全“芯”之旅

西門子EDA開啟新章

半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展史，就是一部關于微型化、集成化和智能化的史詩。從最初的集成電路，到現(xiàn)在的納米級芯片，每一次技術的飛躍都離不開EDA工具的進步。EDA不僅僅是設計工具，它更是一個不斷完善的生態(tài)體系，包括了電路設計、仿真、驗證、制造等一系列復雜的過程。正是有了EDA，才使得硅片上能夠精確地放置十億、百億、千億甚至萬億晶體管，并且確保電路的性能、功耗和成本達到最優(yōu)。

在半導體產(chǎn)業(yè)的未來藍圖中，EDA技術將扮演著越來越重要的角色，它不僅是設計創(chuàng)新的基石，更是推動整個行業(yè)持續(xù)進步和突破的關鍵驅動力。

01西門子EDA在華35年

是參與者，也是推動者

中國半導體產(chǎn)業(yè)高歌猛進的幾十年，也是西門子EDA深入本地化支持的幾十年。作為首家進入中國市場的EDA企業(yè)，西門子EDA已經(jīng)走過了35年的歷程。這期間，西門子EDA的每一步發(fā)展，都與中國半導體產(chǎn)業(yè)同頻共振。這段旅程不僅見證了西門子EDA在中國的穩(wěn)健成長，也映射出中國半導體產(chǎn)業(yè)不斷成熟蛻變的過程。

90年代初期，西門子EDA從印刷電路板（PCB）業(yè)務起步，為當時的電子制造業(yè)提供設計支持。進入2000年，隨著上海張江高科技園區(qū)等地集成電路芯片制造企業(yè)的蓬勃發(fā)展，西門子EDA依托其在全球芯片設計、制造、封裝、測試軟件領域的領先地位，與中國半導體設計、制造商建立了堅實的合作伙伴關系，為中國半導體制造業(yè)的快速發(fā)展提供了強有力的技術支撐。

對于突飛猛進的本土芯片設計企業(yè)來說，EDA軟件是他們創(chuàng)新設計不可或缺的工具。西門子EDA憑借專業(yè)的設計自動化產(chǎn)品和全面的服務，不僅加快了這些企業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)周期，也促進了他們在技術創(chuàng)新和設計優(yōu)化方面的進步。

回顧過往，西門子EDA不僅是中國半導體產(chǎn)業(yè)成長的參與者，更是重要的推動者。通過提供先進的EDA工具、全面的解決方案和專業(yè)的服務。此外，西門子EDA還通過大學合作計劃、EDA工具的能力培訓等項目，為中國半導體產(chǎn)業(yè)的人才培養(yǎng)和快速發(fā)展提供了堅實的支持。

02全鏈路創(chuàng)新+遞進收購

全面賦能芯片創(chuàng)新

在數(shù)字化、智能化趨勢下，芯片性能和效率成為各行各業(yè)創(chuàng)新的關鍵，芯片開發(fā)也迎來了新的挑戰(zhàn)，主要面臨著兩大難點，一是技術演進，工藝節(jié)點需要跟隨摩爾定律繼續(xù)向前；二是設計挑戰(zhàn)，芯片規(guī)模將繼續(xù)擴展到未來的上萬億個晶體管。這就需要EDA工具能夠與時俱進，不斷滿足新的需求。

經(jīng)過多年的技術積累，西門子EDA形成了全鏈路解決方案，能夠為芯片設計、驗證、制造封裝和測試等環(huán)節(jié)提供更加完整的解決方案。這些解決方案包括以下關鍵特性：

◎ Solido系列工具包括工藝偏差設計驗證、IP驗證和庫表征解決方案。其中，工藝偏差設計驗證解決方案（Solido Design Environment）利用AI技術，可幫助用戶提高良率和PPA。相比于暴力窮舉法，大大縮短了運行時間。它還可以幫助設計人員，實現(xiàn)高達6 Sigma的驗證精度，并實現(xiàn)更高的良率、覆蓋率和準確率。

◎Questa驗證平臺可用于復雜SoC和FPGA的驗證和調(diào)試，幫助客戶更有效地管理資源，最大限度地提高模塊、子系統(tǒng)和系統(tǒng)級別的驗證效率。Questa驗證平臺提供了多種強大的功能驗證產(chǎn)品，包括高性能仿真器、形式化驗證工具、智能驗證管理平臺、驗證IP等。

◎Veloce CS 硬件輔助驗證平臺包含西門子EDA新一代硬件仿真加速 Veloce Strato CS、企業(yè)級快速原型或FPGA 硬件仿真加速 Veloce Primo CS、桌面原型驗證 Veloce proFPGA CS，為用戶提供整體10倍的驗證效率提升。為芯片從模塊級到系統(tǒng)級的驗證場景，提供了全方位、高效率的解決方案。

◎Calibre Design Solution可提供完整的IC物理驗證和DFM優(yōu)化EDA平臺，能夠精準把關芯片的物理設計，滿足所有簽核的要求，加快芯片從Design到Silicon的速度。

◎Tessent擁有先進的自主創(chuàng)新技術和自動化的設計平臺，可以實現(xiàn)芯片的可測試性設計，縮短測試時間和減少費用投入、良率分析、嵌入式分析以及車規(guī)安全相關設計，為用戶提供可靠的硅生命周期管理解決方案。

◎HyperLynx產(chǎn)品讓復雜的PCB仿真變得容易，Xpedition則是極具創(chuàng)新性的PCB設計流程。它們共同為PCB設計和仿真提供了一個高效、無縫集成的環(huán)境，使得設計工程師能夠在一個統(tǒng)一的平臺上完成從概念設計到最終制造的整個流程，實現(xiàn)更快的市場響應。

除了深耕基礎研發(fā)、創(chuàng)新，西門子EDA還通過收購來不斷擴充產(chǎn)品線和技術領域，近年來，已經(jīng)先后對十幾家EDA軟件企業(yè)完成了收購，從而給用戶提供更為完整、便捷的服務。

一方面，通過自研、優(yōu)化產(chǎn)品，不斷推陳出新，以保持競爭力；另一方面，通過收購快速獲得新技術，形成更為豐富的產(chǎn)品序列，滿足用戶不同設計階段、不同應用領域的需求。也正是自研+收購的方式，不斷強化了西門子EDA的行業(yè)優(yōu)勢地位，也為客戶提供了更加全面、高效、創(chuàng)新的服務和解決方案。

03深度融合AI

推動前沿應用數(shù)字化創(chuàng)新

近幾年，AI帶動了新一輪芯片創(chuàng)新，芯片設計團隊探索新邊界的同時，也遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。EDA開始越來越多地結合AI技術來克服AI帶來的挑戰(zhàn)，這種以技術應對技術的策略，充分展現(xiàn)了半導體技術在新時期的獨特魅力和創(chuàng)新精神。

西門子EDA收購的Solido Design Automation，自2008年就開始通過AI技術來強化和提升工具性能。如今，西門子EDA更是注重與AI的結合，不僅增強了核心技術，提高了設計檢查、良率分析和可靠性優(yōu)化的準確性和效率，而且通過預測式AI和生成式AI模型，為EDA領域帶來了創(chuàng)新的可能性。

西門子EDA的AI驅動工具，如Calibre、Veloce、Questa Verification IQ和Solido Characterization Suite等，通過自動化和規(guī)?；幚?，顯著提升了整個芯片設計到生產(chǎn)的運行效率，使工程師能夠更快、更高效地工作，同時確保了設計質量。這些工具通過提供更快速、更準確的解決方案，加速了新產(chǎn)品的導入過程，并幫助工程師深入理解IC設計，預防潛在問題。此外，AI技術還促進了工程師之間的協(xié)作和知識共享，簡化了設計流程，提高了設計優(yōu)化的效率。

西門子EDA致力于構建一個開放、安全的AI生態(tài)系統(tǒng)，與合作伙伴共同努力，專注于開發(fā)高度定制化和可擴展的AI工具，并將數(shù)據(jù)安全視作重要根基。為此，西門子EDA盡可能通過開放式標準數(shù)據(jù)格式和API來采集數(shù)據(jù)，強調(diào)數(shù)據(jù)采集和協(xié)同數(shù)據(jù)庫的重要性，并且，在AI/ML模型的預訓練、提供安全的設計洞察、以及供應鏈的優(yōu)化和管理等多個工作流中，來保護數(shù)據(jù)和設計安全。通過西門子EDA AI平臺，客戶可將其數(shù)據(jù)放心地集成到EDA工具中，以提取數(shù)據(jù)并根據(jù)需求進行控制。

04以“軟件定義，硅片賦能”

驅動智能汽車發(fā)展

除了AI領域的新需求，以汽車為典型代表的行業(yè)應用，也持續(xù)對EDA提出新要求，包括系統(tǒng)擴展、功能安全、可靠性等方面。隨著汽車電動化、互聯(lián)化和自動駕駛技術的不斷革新，汽車正逐漸成為由“軟件定義、硅片賦能“的智能系統(tǒng)。西門子科技通過其EDA工具和數(shù)字孿生技術，提供了多物理場仿真和功能安全解決方案等，來應對這些挑戰(zhàn)。西門子的PAVE360平臺是一個以數(shù)字孿生為核心的仿真平臺，它結合了PLM軟件、EDA工具和硬件加速仿真器，為自動駕駛系統(tǒng)芯片的研發(fā)提供了一個跨生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)作環(huán)境，允許在芯片制造前進行閉環(huán)驗證和性能預估。

除了技術本身，汽車供應鏈的合作方式也在發(fā)生變化，系統(tǒng)公司開始涉足芯片開發(fā)，與芯片制造商的合作更加緊密。西門子EDA通過PAVE360自動駕駛硅前驗證環(huán)境，允許在芯片開發(fā)完成前進行軟件和機械系統(tǒng)的協(xié)同設計。為滿足ISO26262等行業(yè)標準，應用Tessent測試工具中的MissionMode產(chǎn)品能夠在車輛的整個生命周期中對芯片功能安全進行檢測和自動報錯。此外，西門子還收購了Austemper公司，它可提供一系列強大的工具實現(xiàn)閉環(huán)的安全流程，支持FMEDA、多級別安全分析、安全機制插入、安全驗證等，加強了對功能安全的關注。在采購管理方面，西門子EDA的數(shù)字主線（Digital Thread）解決方案能夠整合設計公司從采購到制造的數(shù)據(jù)，顯著提高了設計效率。

35年的發(fā)展歷程，見證了EDA技術的不斷進步和創(chuàng)新，也見證了西門子EDA在推動中國半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展中所扮演的重要角色。

今天，我們處在一場全新的技術革命浪潮之中。西門子EDA正在深耕三大創(chuàng)新方向：加速系統(tǒng)設計、先進異構集成、以及面向制造的芯片設計。展望未來，西門子EDA將繼續(xù)推動自動化和智能化創(chuàng)新，實現(xiàn)從芯片級到系統(tǒng)級的擴展，為企業(yè)的數(shù)字化轉型提供支持，為AI、3DIC、汽車、HPC高性能計算和數(shù)據(jù)中心、RISC-V等眾多領域的客戶提供強大的解決方案和服務，助力他們在激烈的市場環(huán)境中保持競爭優(yōu)勢，共同打造更加智能化的未來！