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  • 【原創】比拼國際巨頭,本土EDA的底氣在哪里?

    作者:張國斌

    EDA是電子產業最大的杠桿,每年100多億美元的營收撬動的是4000億 美元的IC產業,2020年,美國對中國半導體產業的封殺,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下,本土EDA成為最熱門的領域,資本、人才往這個領域流動,也加速了本土EDA的快速發展,芯華章、鴻芯微納、國微思爾芯、南京EDA創新中心、芯和半導體、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在經驗積累、整體布局和人才上還有較大的差距,占據天時地利人和的本土EDA企業在2021年面臨的機遇和挑戰有哪些?

    在ICCAD2021上,一些EDA企業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快速發展的一個縮影,從3月成立到年底,芯華章已經吸引了海內外技術大牛加盟芯華章,并且完成了首次產品和技術發布以及三輪融資。

    【原創】比拼國際巨頭,本土EDA的底氣在哪里?

    芯華章董事長兼CEO王禮賓在本次會上開創性提出EDA 2.0理念,“我們現在的EDA1.0,已經有30年了,30年前的技術,算法、架構等都已經不適應目前的市場需求,這些軟件經過這么多年的發展,由于客戶群體太大,反而成為創新的束縛?,F在,云技術和人工智能的發展給EDA行業帶來了全新的機會,但對原來的工具來說很難去整體改造去適應?!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,出任芯華章研發副總裁一職。他正帶領研發團隊深入研究大型芯片驗證產品的綜合技術和優化算法,專注于驗證EDA領域的軟件架構設計,并進行EDA與機器學習技術相結合的算法創新。他在這個行業里有超過30年的研發經驗,早幾年他從Cadence出來去研究人工智能、研究機器學習,一些EDA公司請他在現在主流EDA工具上疊加機器學習技術,但實際上受限于原有架構和技術包袱,無法實現突破性的提高,無法實現突破性的提高。在芯華章他可以運用他對EDA與前沿技術融合的經驗和思想,從底層架構開始重構、融合機器學習等前沿技術,,有這些頂尖專家的實力加盟,結合我們系統性打造的EDA人才梯隊,這樣才能真正解決國內國產芯片的技術壁壘,我們很期待面向未來的EDA 2.0技術,能在我們國家發展起來?!?/p>

    芯華章的目標就是透過創新的軟硬件EDA框架和算法,融合人工智能、機器學習、云技術等前沿科技,推動EDA從自動化向智能化發展,從而降低EDA使用門檻和降低系統級芯片(System-on-Chip, SoC)的設計門檻,縮短產品開發周期。芯華章推出的基于LLVM的全新仿真技術以及高性能多功能可編程適配解決方案「靈動」,已經運用了EDA 2.0的理念和部分底層技術,結合LLVM的全新架構有助于支持未來的多核與異構,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新并提供靈活性。

    有人說國外巨頭有了先發優勢,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展,“我們不應該以30年前的高度去看待技術,30年前的技術已經沒法用了,當我們今天在探索創新,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去追趕世界先進水平,我們的技術起點、技術路徑都不一樣,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網、人工智能,云技術等前沿領域專家,他們不懂EDA,我們會教他們什么是EDA,融合他們的架構、思想、算法,打造全新的、面向未來的EDA 2.0?!彼M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企業來說,人才就是最大的資產。

    最后,他說到芯華章正在構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展的中小型芯片設計公司,以及有許多軟硬件協同開發項目的大型公司,芯華章的驗證云平臺非常靈活,可以幫助他們優化成本,加速完成芯片研制任務?!彼瑫r透露今年是芯華章的元年,進入2021年,芯華章會推出更多的融合EDA 2.0理念的創新產品,賦能芯片設計,從而支撐數字經濟時代快速發展。

    2 鴻芯微納:做全流程工具,對標新題

    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,鴻芯微納目前開發的就是全流程工具,這是目前國內唯一一家 布局全流程的EDA工具廠商,它對標的就是新思。

    【原創】比拼國際巨頭,本土EDA的底氣在哪里?

    “國產化EDA工具,如果追溯到30幾年前,國內有一個“熊貓計劃”,我當時在復旦,因為我當初是做模擬電路的,很可惜沒有參加,但是我很多同學參加了這個計劃,當初國內整個集成電路設計的外部環境沒有達到,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,一個被頭部企業認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王宇成強調,“中國的半導體產業在蓬勃發展,EDA工具一旦被卡脖子,沒有解決方案的話,整個產業鏈就會全斷,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,數字解決方案全流程工具很多,國外是通過二十年技術積累和迭代才有了今天的成就,所以EDA設計門檻非常高復雜度也很大,鴻芯微納先天條件比較優越,已經有了很高的起點,現在就可以支持7納米主流工藝設計,并且支持數字全流程,從工具的性能跟功能上來說,已經完全可以達到PK國外相對應產品的能力?!?/p>

    他表示從另外一個角度看,產業界的需求也是水到渠成,國內市場需求日趨成熟,另外一方面技術研發內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發展,包括人才團隊,技術的持續迭代,鴻芯微納通過三年多的修煉,事實證明已經具備這樣的內功。

    對于國外EDA巨頭大多通過收購做強做大的做法,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,是因為當時的工藝制造還在65納米以前,而現在高級FinFet工藝下,設計流程復雜度提高了很多,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,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結束了。

    “我們可以通過收購滿足市場需求,但是要在一個先進的架構基礎上,把一些不需要自己完全開發,或者已經現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還是市場收購,目前很多高校教授也有自己的技術研究或產品,這些都可以拿來加以利用,不需要自己完全開發。只要不是在整個流程中架構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,我們國產化并不是一個終點,最終目的要在全世界的供應鏈里面,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(我們叫內循環),對我們來說是不希望,從做研發的角度來說,我們希望PK全球最領先的技術,而不是跟他們分割?!?/p>

    3 國微思爾芯(S2C):芯片原型驗證已經進入全球前二

    EDA工具除了軟件工具外,還需要硬件系統的支持,國微思爾芯就是提供硬件支持數字全流程EDA廠商,實際上,數字全流程EDA主要分設計跟驗證兩部分,上文提到的鴻芯微納主要是設計工具,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,相輔相成。

    2003 年國微思爾芯創立,是一家十多年來一直專注于EDA領域的企業。其業務覆蓋原型驗證、硬件仿真、軟件仿真、形式驗證、建模驗證以及驗證云。公司2020年先后完成兩輪數億人民幣融資,國內知名半導體企業國微集團是國微思爾芯最大股東。目前國微思爾芯服務于全球超過500家客戶,有3000多套原型驗證工具應用于客戶的設計中。

    【原創】比拼國際巨頭,本土EDA的底氣在哪里?

    國微思爾芯CEO林俊雄表示國微思爾芯是國內最早成立的EDA公司之一,今年已經是第18個年頭了。從國產替代方面來說,國微思爾芯總結起來就是四個字:貼近客戶?!拔覀兒涂蛻粢黄鸸餐_發,結合彼此的強項,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10億美金的研發經費,國內的EDA企業加起來可能只是他們的零頭,所以短期來說是有很大挑戰,但我認為也有很多機遇。其實3大EDA有很多長年累積的包袱,而在新領域我們處于同一起跑線或者說并沒有落后很多,可以創出不少突破點?!?/p>

    目前本土EDA成為投資領域最熱的熱點,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?!笆袌鼋洕怯凶詣诱{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實力的企業。而業內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,并入西門子數字化工業軟件部門(Siemens Digital Industry Software),合并之后稱為Mentor, a Siemens Business。近日,Mentor, a Siemens Business已經正式更名為Siemens EDA,該公司全球副總裁,中國區總經理凌琳在接受采訪時表示,目前本土IC產業蓬勃發展,但是他也看到了幾點隱憂,一個是一個是產品同質化嚴重,一個是惡意競爭,沒有創新。

    【原創】比拼國際巨頭,本土EDA的底氣在哪里?

    “我們整個行業還是應該建立在一個創新產品的基礎上發展才好,才會讓大家普惠。EDA也是,如果都做同樣的東西,其實對整個行業是不好的?!彼赋?,“對于EDA開源,如果是100億晶體管的SoC設計,目前這種開源可能性幾乎為零。目前從幾大家EDA的成本架構來看,雖然純利很高,但研發成本都是在30%-35%之間,其實EDA的研發成本是相對是最高的。如果需要長期運營,從商業模式來看,是不可能把最精華的部分開源給大家完全免費的?!?/p>

    不過他也表示,也存在一些開源和協同設計,例如通過科研院校實現一些交叉免費授權,但這是研究性質,一些低端的基本功能可以放出來用,一旦有一些比較先進的功能,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。

    5 EDA人才培養如何突破瓶頸?

    目前,在IC設計領域,人才缺乏是關鍵的挑戰,這其中,EDA人才更是匱乏。如何破解EDA人才難題?近日,國務院學位委員會、教育部印發通知明確,設置“交叉學科”門類,并于該門類下設立“集成電路科學與工程”和“國家安全學”一級學科。這一舉措,被認為是培養創新型人才,解決制約我國集成電路產業發展的“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,南京江北新區率先成立了南京集成電路大學,為集成電路人才培養探索了新的路子。

    【原創】比拼國際巨頭,本土EDA的底氣在哪里?

    南京集成電路產業服務中心(ICisC)副總經理呂會軍在接受采訪時表示,南京集成電路大學成立后引發業界轟動,江北新區從2017年人才培養與服務平臺的成立,到2019年集成電路產業協同創新學院建設,再到大學成立,一切都是應勢而立。

    “今年國務院又把集成電路列為一級學科,在今年“十四五”規劃建議當中,也特別強調了要加強創新型、應用型、技能型人才的培養。雖然我們一直在探索產教融合,也取得了很好的效果,但目前集成電路產業人才緊缺的現狀仍存在。政府主導產業發展,在推動產業發展的同時就是要服務好企業,而當下企業要發展就需要人才,而我們不斷探索的產教融合方式就是培育產業人才,有人才內在動力的支撐企業才會不斷創新,從而推動當地產業發展?!?/p>

    他解釋說,“集成電路大學跟普通高校的人才培養存在區別,很多集成電路行業專家認為,以高校為主體來推動集成電路產業人才培養是存在一些不足的。高校和企業對于培養人才的定義并不相同,大學培養偏理論型人才,是標準化的模式,而當下產業更需要直接上手型人才,目前高校培養的人才還不能及時跟上產業發展需求,兩者偏差達到就業結構性矛盾,因此南京集成電路大學將產業需求作為出發點和落腳點,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專家?!?/p>

    他表示,南京集成電路大學發放的證書與傳統高校也不同,發放是經過實踐考核認定的結業證書,南京集成電路大學跟高校生源也不同,大學一般通過高考的方式來選拔,指標是固定的,而大學生源主要源于高校已具備基本專業知識的學生、跨學科的有志于從事集成電路相關工作的學生、企業招聘的尚在培養期的初級職員。南京集成電路大學不是一所傳統意義上的大學,是一個銜接高校和企業,推進產教融合的一個開放學習平臺。

    除了培養人才,他表示南京江北新區也注重生態打造,目前江北新區已經吸引了400多家集成電路相關企業入駐,“我們跟新區企業華大九天、芯華章等一起打造EDA生態,一起培養EDA人才,一起幫助他們推廣工具,助推新區集成電路生態打造?!彼赋??!澳暇┯?3所高校,現在通過南京集成電路大學,可以把這些高?!饋?,培育產業所需的復合型高端人才,打造集成電路產業的人才高地?!?/p>

    為中國EDA點贊!

    【原創】比拼國際巨頭,本土EDA的底氣在哪里?

    注:本文為原創文章,轉載請注明作者及來源

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