555
張通社?zhangtongshe.com
集成電路行業(yè)一直流傳著這么一句話：“誰掌握了EDA的話語權，誰就掌握了集成電路的命門，誰就可以對芯片行業(yè)的后來者降維打擊?！?/p>
EDA的發(fā)展水平代表著一個國家在半導體領域的“軟實力”。我國EDA行業(yè)從20世紀80年代中后期才真正開始，較全球EDA行業(yè)的發(fā)展晚了十年。從企業(yè)來看，EDA行業(yè)入門門檻極高。2020年海外EDA企業(yè)數(shù)量為600+，國內僅22家。Synopsys、Cadence和Siemens EDA三巨頭壟斷全球EDA市場。中國本土EDA企業(yè)，僅在部分細分領域具有優(yōu)勢，難以提供全流程產品。
EDA的落后，背后反映出的是整個中國電子產業(yè)與西方發(fā)展的代差。在過去30年里，芯片的集成規(guī)模提高了數(shù)萬倍，設計難度和成本也急劇增加，但是EDA作為集成電路設計工具，在方法論革新與顛覆式技術創(chuàng)新上卻一直沒有突破，無法支撐快速增加并急劇分化的應用需求。
在這樣的背景下，疊加緊張的國際競爭局勢，國產EDA要如何實現(xiàn)破局？
01、瞄準痛點 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下國內IC企業(yè)的EDA工具需求，最好是能針對長久以來的EDA工具使用痛點，打造差異化服務優(yōu)勢，這樣才能讓國內的半導體企業(yè)更有動力選擇國產EDA工具。
以占據(jù)EDA市場最大份額的驗證工具來講，目前，整個驗證EDA環(huán)節(jié)實際上是有三個主要的核心產品，包括邏輯仿真、硬件仿真、原型驗證。如果你是一個基層的工程師，會發(fā)現(xiàn)驗證是一個非常痛苦的過程，需要使用不同的工具完成不同的驗證目標，非常復雜。因此，當需要提升驗證效率或者說要做到敏捷驗證時，本質上來說環(huán)節(jié)越少越好。
然而在產業(yè)實踐中，當前的EDA工具與方法學，并不能完美滿足用戶的需求。大規(guī)模芯片，特別是系統(tǒng)級驗證，正在面臨四大挑戰(zhàn)：
1. 不統(tǒng)一的芯片或者硬件平臺用戶需要雙重投入；
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試努力和時間；
3. 原型系統(tǒng)和硬件仿真二者驗證方案不一致，導致靈活性或擴展性不足；
4. 不同EDA廠商的硬件驗證平臺和調試工具不能無縫配合。
基于市場需求與用戶痛點，近日系統(tǒng)級驗證EDA解決方案提供商芯華章，正式發(fā)布了一款高性能FPGA雙模驗證系統(tǒng)“樺捷HuaPro P2E”，以特有的雙模定位，解決了原型驗證與硬件仿真的融合難題，幫助開發(fā)團隊突破了傳統(tǒng)軟硬件驗證工具的割裂限制問題。
“10年之后，你會發(fā)現(xiàn)所有的驗證工具都會不一樣。我們剛發(fā)布的雙模新品樺捷HuaPro P2E，很可能又是一個顛覆性的產品，因為行業(yè)里原來是沒有類似的工具，這是芯華章200多位優(yōu)秀工程師，基于對原來傳統(tǒng)方法學的深厚積累和洞察，加上大量創(chuàng)新，花費兩年研發(fā)，有劃時代價值的產品?！毙救A章科技首席技術官傅勇這樣評價這款新產品。
芯華章科技首席技術官?傅勇
HuaPro P2E確實擁有自傲的資本。相比傳統(tǒng)的原型驗證工具，HuaPro P2E基于統(tǒng)一的硬件、軟件工具，高效集成原型驗證和硬件仿真雙模式，有效支持上百顆FPGA的超大型硬件驗證系統(tǒng)，也可支持高達數(shù)十億門設計容量，在超大規(guī)模SoC設計中實現(xiàn)高達10M的仿真速率，為CPU、GPU、AI、HPC等大規(guī)模芯片開發(fā)，提供大容量、高性能、調試能力強大的新—代智能硅前驗證硬件系統(tǒng)。
對于一家公司而言，其產品就像是武器，通過擊中客戶的痛點，而發(fā)揮自身的價值。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，兩年內發(fā)布了1款驗證平臺+6款自研產品，已然手握一攬子武器，打造了完整的數(shù)字驗證全流程工具鏈，可謂國產EDA企業(yè)入局的典范。
02、聚焦前沿技術 發(fā)掘“彎道超車”新機遇
躬身入局之后，作為行業(yè)的后來者，如何站在更高的技術起點上，發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，也是破局的關鍵。換言之，國產EDA破局的方向遠不能止步于眼前，因為只做行業(yè)的跟隨者，也意味著永遠無法達到一流水平，總是會落后一線。
英特爾資本董事總經理和中國區(qū)總經理王天琳就表示，“本土初創(chuàng)和國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范疇，而追趕者的優(yōu)勢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？
“我們最終的目標是要實現(xiàn)對傳統(tǒng)EDA工具的超越。所以芯華章從開始的底層框架就在考慮與布局，以底層技術為突破口，打破工具之間的碎片化，打造統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫、編譯器、調試工具，進行云原生部署等，一步一步地走向我們的最終目標?！毙救A章首席市場戰(zhàn)略官謝仲輝這樣闡述公司面向未來、以終為始的戰(zhàn)略布局。
為了更好探索前沿技術，芯華章研究院于今年正式成立，中國工程院院士沈昌祥出任榮譽院長，并邀請中國科學院院士毛軍發(fā)出任首席專家顧問。芯華章研究院計劃三年投入超億元，以研究下一代EDA 2.0方法學與技術為目標，面向工業(yè)應用的核心基礎技術做長期、持續(xù)的研發(fā)投入與技術攻關，構建專業(yè)高效的技術研究和產業(yè)化雙向鏈接通道，賦能數(shù)字化產業(yè)高質量發(fā)展。
目前，隨著芯片規(guī)模不斷擴大，系統(tǒng)驗證時間不斷增加。要知道，目前芯片驗證工作已經占用了整個開發(fā)流程的70%時間和資源，成為實際上的開發(fā)瓶頸。
與EDA?2.0一脈相承，芯華章首創(chuàng)敏捷驗證EDA理念：圍繞快速迭代、提早進行系統(tǒng)級驗證、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和調試手段三個非常重要的核心要素，用更快更完善的迭代流程，讓設計和驗證更“敏捷”地進入下一階段，進而更早發(fā)現(xiàn)每個模塊在后期階段才暴露出的潛在問題，解決芯片開發(fā)瓶頸。
這種對未來的探索，也已經出現(xiàn)在芯華章發(fā)布的多款自研產品上。
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，不僅僅有很好的導航目標、指導技術底層怎么去規(guī)劃，同時也有切實的落地的方法。比如說，透過我們的場景驗證工具，產生統(tǒng)一的測試用例；我們的形式驗證工具，能借用數(shù)學方法更好更快的迭代；我們用更高速的邏輯仿真器，能更早地把場景導入，甚至我們雙模的原型系統(tǒng)也是一樣，更早地把大規(guī)模驗證的原型系統(tǒng)導入，這已經是我們走向敏捷驗證、甚至走向EDA 2.0的一些‘腳印’。”
03、共贏發(fā)展 讓面向未來的EDA誕生在中國
“我認為彎道超車是有可能的，關鍵是你要怎么超。我相信這不是芯華章一家可以實現(xiàn)的事，還是需要IC公司、系統(tǒng)公司，大家一起開放思想，通力合作”，傅勇在談到國產EDA的長遠發(fā)展時表示。
正如他所言，合作確實正在成為整個國產EDA發(fā)展的共識。
“EDA在過去38年的發(fā)展過程當中，沒有任何一家可以給行業(yè)提供100%的解決方案，都必須要通過合作，要不然就是整合，要不然就是聯(lián)合。我想國內現(xiàn)在號稱幾十家EDA公司，事實上都沒有能力給國內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，芯華章完成了對高性能仿真軟件領先企業(yè)瞬曜EDA的并購整合。
對于這次牽手，芯華章首席技術官，也是原瞬曜創(chuàng)始人傅勇表示：“我想用‘畫龍點睛’這個成語來表達。如果想將國產EDA做起來，必須要有一個整體的‘龍’。芯華章從一開始，就以大量的人力投入產品的研發(fā)和客戶的服務中，目前已成為國內專注在數(shù)字驗證領域的頭部平臺?；谛救A章這條‘龍’，再點上瞬曜電子這一‘睛’，就形成了有特色且完整的驗證平臺。這個平臺足夠穩(wěn)健，具備明顯的差異化優(yōu)勢。而兩者能實現(xiàn)很好的融合，主要是有三點：一是兩家公司在文化層面是吻合的，都立志要做中國自己的數(shù)字驗證工具；二是兩家的產品是非?；パa的；三是從人員的角度來考慮，所有人深耕EDA領域多年，在此之前都保持著非常好的合作關系?！?/p>
合作共贏的精神不僅體現(xiàn)在國產EDA企業(yè)之間，更重要的是產業(yè)上下游之間的配合與支持。簡單講，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。因此沒有成功的商業(yè)路線，就沒有成功的技術路線。任何一個產業(yè)的DNA都由兩條鏈構成：技術鏈和商業(yè)鏈，兩者缺一不可。
對此，芯華章也做出了許多努力。2021年，芯華章與燧原科技正式達成驗證技術專家服務合作；2022年，芯華章以HuaPro P1助力加特蘭新一代芯片產品設計驗證，聯(lián)手芯來科技提升RISC-V處理器設計驗證，以穹瀚GalaxFV助力鯤云科技加速AI芯片設計，攜手合肥國家“芯火”雙創(chuàng)平臺打造生態(tài)創(chuàng)新聯(lián)合體等等。短短一年時間，從產品發(fā)布到商業(yè)落地，芯華章不斷刷新著自己的記錄，同時可能也是國產數(shù)字驗證EDA的服務記錄。
芯華章工作人員介紹產品特性
數(shù)字化時代的到來，使芯片技術成為衡量當代高科技發(fā)展的可信指標，EDA作為其底層關鍵技術，也已迎來最好的時代。特別是國家間競爭的大變局下，作為產業(yè)最上游的EDA企業(yè)，應該憑借創(chuàng)新與合作，實現(xiàn)數(shù)字化困境破局，為支撐數(shù)字產業(yè)高質量發(fā)展擔負起更大的責任。
主筆：吳雅慧
編輯：馬小倩
